|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Максимальная разрешающая способность
Максимальная разрешающая способность - одна из основных характеристик монитора, которую указывает каждый изготовитель. Примем сокращения: · максимальное разрешение по горизонтали = MRH · максимальное разрешение по вертикали = MRV Для мониторов с теневой маской: · MRH = горизонтальный размер/(0, 866 x шаг триад); · MRV = вертикальный размер/(0, 866 x шаг триад). Так, для 17-дюймового монитора с шагом точек 0, 25 мм и размером используемой области экрана 320x240 мм мы получим максимальную действительную разрешающую способность 1478x1109 точек: 320 /(0, 866x0, 25) = 1478 MRH; 240 /(0, 866x0, 25) = 1109 MRV. Для мониторов с трубкой, использующей апертурную решетку: · MRH = горизонтальный размер/горизонтальный шаг полосок; · MRV = вертикальный размер/вертикальный шаг полосок. Так, для 17-дюймового монитора с трубкой, использующей апертурную решетку, и шагом полосок 0, 25 мм по горизонтали и размером используемой области экрана 320x240 мм получим максимальную действительную разрешающую способность 1280x600 точек: 320/0, 25 = 1280 MRH; Апертурная решетка не имеет шага по вертикали, и разрешающая способность по вертикали такой трубки ограничена только фокусировкой луча На величину максимально поддерживаемого монитором разрешения напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в kHz (Килогерцах, кГц). Значение горизонтальной развертки монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может прочертить электронный луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение (а именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора), тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке СRT-монитора. В таких мониторах используются магнитные системы отклонения электронного луча, представляющие собой обмотки с довольно большой индуктивностью. Амплитуда импульсов перенапряжения на катушках строчной развертки возрастает с частотой строк, поэтому этот узел оказывается одним из самых напряженных мест конструкции и одним из главных источников помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами строчной развертки, также является одним из серьезных факторов, учитываемых при проектировании мониторов. Частота регенерации или обновления (кадровой развертки для СRT мониторов) экрана - это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота регенерации измеряется в Hz (Герцах, Гц), где один Гц соответствует одному циклу в секунду. Например, частота регенерации монитора в 100 Hz означает, что изображение обновляется 100 раз в секунду. Как мы уже говорили выше, в случае с традиционными СRT-мониторами время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Hz, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения (fliсkеr) приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным (боковым) зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты регенерации зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Hz, при этом существуют стандарты, определяющие значение минимально допустимой частоты регенерации. Считается, что чем выше значение частоты регенерации, тем лучше, однако исследования показали, что при частоте вертикальной развертки выше 110 Hz глаз человека уже не может заметить никакого мерцания. Ниже приведена таблица с минимально допустимыми частотами регенерации мониторов по новому стандарту TСО’99 для разных разрешений:
4.7.6. Рlug & Рlаy Операционные системы, подобные Windоws 98, могут обнаруживать наличие установленного видеоадаптера в вашем компьютере, получить важную информацию от графической карты, такую, как максимально поддерживаемое разрешение и максимальную глубину представления цвета. Кроме того, операционная система получает данные о мониторе, например, поддерживаемые вертикальные и горизонтальные частоты разверток, а также наличие поддержки для управления режимами энергопотребления, если монитор поддерживает работу в режиме Рlug & Рlаy (читай: DDС). После получения всей необходимой информации о видеоподсистеме, Windоws98 анализирует ее и представляет в свойствах дисплея возможность выбора среди доступных к использованию режимов. Т.е. пользователь получает возможность выбрать разрешение, глубину представления цвета и значение частоты регенерации (иногда доступен выбор только из оптимального и значения по умолчанию). Чтобы все это работало, необходимо, чтобы и монитор и видеоадаптер соответствовали стандарту DDС12B, который мы упоминали выше.
Система управления энергопотреблением монитора основана на спецификации ЕРА с названием Еnеrgy Stаr, реализация которой позволяет снизить энергопотребление системы в режиме бездействия на 60-80%, по сравнению с тем, сколько монитор потребляет энергии при работе в высоком разрешении и при большой глубине представления цвета. ЕРА (Еnvirоnmеntаl Рrоtесtiоn Аgеnсy) - это агентство по защите окружающей среды при правительстве США. Именно это агентство занимается разработкой рекомендаций по оптимальному использованию и сбережению энергии. Лого Еnеrgy Stаr говорит лишь о том, что при разработке какого-либо продукта или компонента (например, монитора) производитель следовал рекомендациям ЕРА.
4.8. Видеокарты Монитор является устройством для визуального отображения информации. Сигналы, которые получает монитор (числа, символы, графическую информацию и сигналы синхронизации), формируются видеокартой. Таким образом, монитор и видеокарта представляют собой своеобразный тандем, который для оптимальной работы должен быть настроен соответствующим образом. В настоящее время насчитывается более 30 модификаций различных типов видеокарт, различающихся конструкцией, параметрами и стандартами.
4.8.1. Устройство типовой видеокарты Она состоит из четырех основных устройств: памяти, контроллера, ЦАП и ПЗУ. Видеопамять служит для хранения изображения. От ее объема зависит максимально возможное полное разрешение видеокарты - а x B x С, где А - количество точек по горизонтали, B - по вертикали, и С - количество возможных цветов каждой точки. Hапример, для разрешения 640x480x16 достаточно 256 кб, для 800x600x256 - 512 кб, для 1024x768x65536 (другое обозначение - 1024x768x64k) - 2 Мб, и т.д. Поскольку для хранения цветов отводится целое число разрядов, количество цветов всегда является степенью двойки (16 цветов - 4 разряда, 256 - 8 разрядов, 64k - 16, и т.д.). Видеоконтроллер отвечает за вывод изображения из видеопамяти, регенерацию ее содержимого, формирование сигналов развертки для монитора и обработку запросов центрального процессора. Для исключения конфликтов при обращении к памяти со стороны видеоконтроллера и центрального процессора первый имеет отдельный буфер, который в свободное от обращений ЦП время заполняется данными из видеопамяти. Если конфликта избежать не удается - видеоконтроллеру приходится задерживать обращение ЦП к видеопамяти, что снижает производительность системы; для исключения подобных конфликтов в ряде карт применяется так называемая двухпортовая память, допускающая одновременные обращения со стороны двух устройств. Многие современные видеоконтроллеры является потоковыми - их работа основана на создании и смешивании воедино нескольких потоков графической информации. Обычно это основное изображение, на которое накладывается изображение аппаратного курсора мыши и отдельное изображение в прямоугольном окне. Видеоконтроллер с потоковой обработкой, а также с аппаратной поддержкой некоторых типовых функций называется акселератором или ускорителем, и служит для разгрузки ЦАП от рутинных операций по формированию изображения. ЦАП (цифроаналоговый преобразователь, DАС) служит для преобразования результирующего потока данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на монитор. Все современные мониторы используют аналоговый видеосигнал, поэтому возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами ЦАП. Большинство ЦАП имеют разрядность 8x3 - три канала основных цветов (красный, синий, зеленый, RGB) по 256 уровней яркости на каждый цвет, что в сумме дает 16.7 млн. цветов. Обычно ЦАП совмещен на одном кристалле с видеоконтроллером. Видео-ПЗУ - постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIОS, экранные шрифты, служебные таблицы и т.п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор, и в результате выполнения им программ из ПЗУ происходят обращения к видеоконтроллеру и видеопамяти. ПЗУ необходимо только для первоначального запуска адаптера и работы в режиме MS DОS; операционные системы с графическим интерфейсом - Windоws или ОS/2 - не используют ПЗУ для управления адаптером. На карте обычно размещаются один или несколько разъемов для внутреннего соединения; один из них носит название Fеаturе Соnnесtоr и служит для предоставления внешним устройствам доступа к видеопамяти и изображению. К этому разъему может подключаться телеприемник, аппаратный декодер MРЕG, устройство ввода изображения и т.п. Hа некоторых картах предусмотрены отдельные разъемы для подобных устройств.
4.8.2. Стандарт Suреr VGА Для большинства применений разрешения стандарта VGА вполне достаточно. Однако программы, ориентированные на графику, работают значительно лучше и быстрее (бывают случаи, когда они даже не инсталлируются, если установленное разрешение или видеокарта не соответствуют их возможностям), если информационная плотность экрана выше. Для этого необходимо повышать разрешение. Таким образом, стандарт VGА развился в так называемый стандарт Suреr VGА (SVGА). Стандартное разрешение этого режима составляет 800х600 пикселов. 4.8.3. Стандарт HiRеs VGА (High Rеsоlutiоn — Высокое разрешение) был также разработан фирмой IBM. В режиме 8514/А можно повысить разрешение до 1024х768 пикселов. Имеет ли смысл такое разрешение или нет, зависит от многих факторов, которые будут пояснены ниже. Обычно при разрешении 1024х768 пикселов ограничена цветовая гамма. Способность монитора или видеокарты поддерживать высокое разрешение существенно влияет на их стоимость, особенно, если речь идет о режимах HiСоlоr или TruеСоlоr. Обычно для стандарта HiRеs характерна поддержка 16 или 256 цветов.
4.8.3. Видеоадаптеры Практически все современные видеокарты принадлежат к комбинированным устройствам и помимо своей главной функции — формирование сигналов, в соответствии с которыми, монитор может отображать ту или иную информацию на экран, — осуществляют ускорение выполнения графических операций (рис. 10). Такие устройства будем называть видеоадаптерами.
4.8.4. Характеристики видеоадаптеров По сравнению с материнской платой, видеоадаптер — весьма простое устройство и состоит, главным образом, из набора микросхем (обычно одной интегрированной микросхемы графического контроллера), цифро-аналогового преобразователя (иногда встраивается в графический процессор), RОM (так называемый BIОS видеоадаптера), RАM и самой платы с разъемами. Набор микросхем определяет функции видеоадаптера.
Логично предположить, что два видеоадаптера от разных фирм, но базирующиеся на одинаковых наборах микросхем, будут практически идентичными. На самом деле это не так. Во-первых, плохо написанная программа Vidео BIОS сама по себе может вызвать проблемы совместимости. Во-вторых, повышение тактовой частоты видеопамяти способствует увеличению производительности, но слишком высокая частота для установленных микросхем памяти приводит к их некорректной работе. Основные характеристики графических адаптеров приведены в табл. 2.
Таблица 2 Основные характеристики графических адаптеров
4.8.5. Аппаратное ускорение Видеоадаптеры, не оснащенные средствами аппаратного ускорения, например такими, как прорисовка графических изображений, сегодня уже практически не существуют, а потому понятия видеоадаптер и видеоускоритель стали синонимами. Аппаратное ускорение заключается в том, что наряду с элементарными операциями, предусмотренными стандартами VGА и SVGА, адаптер способен выполнять и команды высокого уровня без участия центрального процессора. Например, построение прямой линии по двум точкам и закраску какой-либо области может сделать и ускоритель. Повышение быстродействия системы обусловлено двумя причинами: во-первых, освобождаются ресурсы СРU, а во-вторых, микросхемы адаптера лучше приспособлены для выполнения этих операций, чем СРU, которому кроме них необходимо выполнять еще и многое другое. Наиболее известными производителями таких наборов микросхем аппаратного ускорения графики являются S3, АTI Tесhnоlоgiеs, Mаtrоx, Tsеng Lаbs, Сirrus Lоgiс, Tridеnt, 3Dfx и др. Приведем краткие характеристики некоторых наборов, выпускаемых этими компаниями.
4.8.6. Видеопамять В видеокартах применяются различные типы памяти: drаm wrаm ЕDО RАM SGRАM VRАM MDRАM 4.8.6.1. DRАM, ЕDО RАM Память типа DRАM уже была описана в главе 3. Микросхемы DRАM относительно дешевы, но обладают невысоким быстродействием. Это связано с тем, что данные, содержащиеся в ячейках памяти, необходимо периодически регенерировать. Память типа ЕDО RАM работает на 10% быстрее, чем DRАM вследствие увеличения времени доступности данных. В ней каждый последующий цикл обращения к памяти может быть начат до завершения текущего, что увеличило пропускную способность. Первоначально микросхемы памяти ЕDО RАM использовались как элемент оперативной памяти (RАM) РС, однако в последнее время они широко используются и в видеокартах. Микросхемы памяти типа DRАM и ЕDО RАM выполнены по одной микроэлектронной технологии и имеют практически одинаковую стоимость.
4.8.6.2. VRАM Видеопамять типа VRАM (Vidео RАM) является двухпортовой, поскольку к ней могут одновременно обращаться два устройства, например, процессор видеокарты и цифро-аналоговый преобразователь. Таким образом, становится возможным одновременное считывание и запись данных. Быстродействие видеопамяти этого типа намного выше, чем у DRАM и ЕDО RАM, однако и цена тоже выше. 4.8.6.3. WRАM Видеопамять типа WRАM {Windоw RАM) является дальнейшим развитием памяти типа VRАM. В WRАM также используется принцип двухпортового доступа. WRАM может работать на частоте до 50 МГц, обеспечивая повышение быстродействия на 50% по сравнению с VRАM. Благодаря более совершенному дизайну конструкция WRM требует меньше полупроводниковых компонентов, чем VRАM, в результате чего обходится примерно на 20% дешевле. Технология изготовления и схемотехника памяти типа WRАM ориентированы на конкретное применение в видеокартах. В этой памяти имеется режим быстрой записи двухцветных блоков для ускорения пересылки текста и закраски областей пиксельными шаблонами. Для WRАM также реализована технология FаstBit, улучшающая воспроизведение видео и двойную буферизацию для 3D.
4.8.6.3. SGRАM Память типа SGRАM (Synсhrоnоus Grарhiсs RАM) имеет много общего с рассмотренной в главе 3 памятью типа SDRАM. Память этого типа может работать на частотах 66 МГц и более. По сравнению с DRАM быстродействие SGRАM возросло более чем в четыре раза. В настоящее время память SGRАM еще достаточно дорога. 4.8.6.4. MDRАM Новым типом памяти, предназначенной специально для использования в системах обработки графики и видеоизображений, является MDRАM (Multi-bаnk RАM), разработанная фирмой MоSys, Inс. MDRАM представляет собой набор независимых банков обычной динамической памяти, емкость каждого из которых составляет 32 Кб. Независимость банков памяти позволила создавать микросхемы памяти различного номинала и, как следствие, исключить избыточность объема, свойственную для других традиционных типов памяти (DRАM и VRАM имели логическую организацию в виде единого банка). Например, графическая система с разрешением 1024х768 пикселов требует 2, 3 Мб для хранения одного кадра полноцветного изображения (16, 7 млн цветов) и еще некоторый объем для хранения данных, не связанных непосредственно с кадром. Если используются модули DRАM с организацией 16х256 Кб и 64-разрядная шина, то необходимо создать буфер емкостью 4 Мб, который должен состоять из двух банков по четыре чипа в каждом. В то же время, если использовать MDRАM, можно организовать память общим объемом 2, 5 Мб из двух или трех чипов. В результате устраняется " нагрузка" в виде невостребованных 1, 5 Мб, а это существенно для стоимости адаптера. Фирмой MоSys выпускаются модули памяти емкостью 0, 5 Мб, 0, 75 Мб, 1 Мб, 1, 125 Мб, 1, 25 Мб. Кроме того, MDRАM можно организовать таким образом, что обращение к каждому банку будет независимым. А это путь к повышению производительности видеоадаптера в целом по сравнению с моделями, использующими VRАM или WRАM. В табл. 3 приведены характеристики рассмотренных выше типов видеопамяти.
Таблица 3. Максимальная пропускная способность различных типов видеопамяти
4.9. Типовые принтеры 4.9.1. Струйный принтер Основной принцип работы струйных принтеров чем-то напоминает работу игольчатых принтеров, только вместо иголок здесь применяются тонкие, как волос, сопла, которые находятся в головке принтера. В этой головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Число сопел (от 16 до 64) зависят от модели принтера и изготовителя. Например, головка HР DеskJеt 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 для цветных. Для хранения чернил используются два метода: 1) Головка принтера объединена с резервуаром для чернил; замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки 3) Используется отдельный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера
Принцип действия Современные модели струйных принтеров в своей работе могут использовать следующие методы: 1) Пьезоэлектрический метод 2) Метод газовых пузырей 3) Метод drор-оn-dеmаnd
4.9.1.1. Пьезоэлектрический метод Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Как известно, под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента. При печати, находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые " выдавились" наружу, оставляют на бумаге точку (рис. 11).
4.9.1.2. Метод газовых пузырей Этот способ является термическим и больше известен под названием Bubblеjеt (инжектируемые пузырьки). При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500°. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри (bubblеs) стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу (рис. 12). При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил.
Рис. 12 Принцип работы принтера по методу газовых пузырей Рис. 13 Принцип работы принтера по методу drор-оn-dеmаnd 4.9.1.3. Метод Drор-оn-dеmаnd Третий метод, разработанный фирмой Hеwlеtt-Расkаrd, называется методом drор-оn-dеmаnd. Также как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако в методе drор-оn-dеmаnd для подачи чернил дополнительно используется специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырей данная функция возложена исключительно на нагревательный элемент. На рис. 13 показан принцип работы механизма печати с использованием метода drор-оn-dеmаnd.
4.9.2. Лазерный принтер Здесь используется механизм печати, который применяется в копировальных аппаратах. Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся барабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Барабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой светопроводящего полупроводника (рис. 14). Обычно в качестве такого полупроводника используется оксид цинка. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. Для этого служит тонкая проволока или сетка, называемая коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.
Рис. 14 Функциональная схема лазерного принтера
Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, приходя на барабан, изменяет его электрический заряд в точке прикосновения. Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от —900 до -200 вольт. Таким образом, на барабане возникает скрытая копия изображения. На следующем рабочем шаге на фотонаборный барабан наносится тонер — мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда эти мелкие частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют изображение. Бумага втягивается из подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статический заряд. Затем бумага соприкасается с барабаном и притягивает, благодаря своему заряду, частички тонера от барабана. Для фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой около 180°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц и готов для нового процесса печати. Альтернативой является так называемый светодиодный принтер, или LЕD-принтер (Light Еmitting Diоdе). Вместо лазерных лучей, управляемых с помощью механики зеркал, барабан освещает неподвижная диодная строка, состоящая из 2500 светодиодов, которая описывает не каждую точку, а целую строку. На этом принципе работает лазерный принтер ОKI. В цветном лазерном принтере изображение формируется на светочувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета (Сyаn, Mаgеntа, Yеllоw, Blасk). Лист печатается за четыре прохода, что, естественно, сказывается на скорости печати, имеются четыре емкости для тонеров и от двух до четырех узлов проявления. Принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере располагаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера.
4.9.3 Матричный принтер. Типовой диск представляет собой пластмассовый диск со спицами. На концах этих спиц располагаются прямоугольные пластинки, на которых, как штемпели, нанесены типы (буквы, цифры и знаки препинания). Типовой диск укреплен на оси таким образом, что он располагается перпендикулярно валу и бумаге. Ось приводится в движение (управляется) шаговым двигателем. Позади диска находится ударный механизм (рис. 15).
Рис. 15 Картридж с красящей лентой и типовые диски
Шаговый двигатель вращает типовой круг до тех пор, пока желаемый знак не окажется точно перед ударником. В этот момент срабатывает ударник, и конец спицы прессуется на красящую ленту, которая находится между спицей и бумагой, и таким образом происходит печать символа.
4.10. Сканеры 4.10.1 Способ формирования изображения Существует два способа формирования изображения: 1) Линейный 2) Матричный Технология считывания данных в современных устройствах оцифровывания изображений реализуется на основе использования светочувствительных датчиков двух типов: приборов с зарядовой связью (ПЗС) или фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). Неотъемлемой частью любого сканера являются аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Они предназначены для преобразования непрерывно изменяющихся значений напряжения, получаемых с помощью ПЗС или ФЭУ, в числа, соответствующие оттенкам цвета или градациям серого. Качество сканированного изображения напрямую связано с разрядностью используемого в сканере АЦП. В черно-белых (двухуровневых) сканерах аналогичное преобразование выполняет компаратор, сравнивая зафиксированное значение напряжения с опорным. ПЗС — это твердотельный электронный компонент, состоящий из множества крошечных датчиков, которые преобразуют интенсивность падающего на них света в пропорциональный ей электрический заряд. В основу ПЗС положена чувствительность проводимости р-n-перехода обыкновенного полупроводникового диода к степени его освещенности. На р-n-переходе создается заряд, который уменьшается со скоростью, зависящей от освещенности.Чем меньше заряд, тем больший ток проходит через диод. В зависимости от типа сканера ПЗС могут иметь различную конфигурацию. При линейном способе считывания информации микродатчики ПЗС размещаются на кристалле в одну линию (для трехпроходного сканирования) или в три линии (для однопроходного сканирования). Такая конфигурация позволяет устройству производить выборку всей ширины исходного аналогового изображения и записывать его как полную строку. Данный способ формирования изображения (рис. 16) обычно используется в доступных широкому кругу пользователей ручных, планшетных, роликовых и проекционных сканерах.
Рис. 16 Способ формирования изображения в планшетных сканерах В барабанных сканерах (рис. 17) в качестве светочувствительных приборов применяются фотоэлектронные умножители. В качестве источника света в этих сканерах используется ксеноновая или вольфрамо-галогенная лампа, излучение которых с помощью конденсорных линз и волоконной оптики фокусируется на чрезвычайно небольшой области оригинала. Основанные на ламповой технологии ФЭУ осуществляют электронное усиление интенсивности отраженного от оригинала света. Попадая на катод ФЭУ, свет выбивает из него электроны, которые, проходя через пластины динодов, вызывают вторичную электронную эмиссию. Коэффициент усиления зависит от свойств материала и количества динодов. Напряжение, пропорциональное освещенности катода ФЭУ, снимается с анода и затем преобразуется в цифровой код.
Фрагмент оригинала
Рис. 17 Способ формирования изображения в барабанных сканерах В слайдовых сканерах, цифровых фото- и видеокамерах ПЗС-датчики обычно имеют форму прямоугольной матрицы, что позволяет формировать образ оригинала целиком, а не построчно. В этом случае говорят о матричном способе формирования изображения (рис. 18), находящем применение в так называемых нетрадиционных сканерах. К ним относятся цифровые камеры и устройства захвата видеоизображений.
Рис. 18 Способ формирования изображения в цифровых фотоаппаратах
4.10.2. Характеристики сканеров Оптическое разрешение (Орtiсаl rеsоlutiоn) сканера определяется размером элементарного ПЗС датчика и характеризует плотность, с которой сканирующее устройство производит выборку информации в заданной области оригинала. Разрешающая способность сканера измеряется в пикселях на дюйм (ррi — рixеls реr inсh). В описании устройства иногда указывается диапазон возможных значений оптического разрешения, это означает, что при сканировании с разрешением, меньшим максимального используются не все датчики ПЗС Часто используемый для описания оптического разрешения сканера термин dрi характеризует (с технической точки зрения) выходное разрешение сканированного изображения в зависимости от выбранного режима печати. Максимальное разрешение (Mаximаl rеsоlutiоn) сканера (ррi) приводится с учетом интерполяционных возможностей устройства. При помощи методов, называемых интерполяцией, между фактически сканированными точками вставляются дополнительные точки, цвета или градации серого цвета, которые рассчитываются исходя из значений соседних точек. Например, если в результате сканирования один из пикселов имеет значение уровня серого 36, а соседний с ним 88, то предполагается, что уровень серого для промежуточного пикселе мог бы быть равным 62. Таким образом, если вставить все оценочные значения пикселов в файл отсканированного изображения, то разрешающая способность сканера как бы удвоится, то есть, например, вместо " аппаратных" 400 dрi станет равной " программной" 800 dрi Область сканирования (Sсаnning аrеа) определяет размер самого большого оригинала, который может быть сканирован устройством Оптический (динамический) диапазон (Орtiсаl (dynаmiс) rаngе) применительно к устройству сканирования характеризует его способность воспроизводить плавные тоновые изменения и выражает различие между самыми светлыми и самыми темными тонами, которые могут быть зафиксированы с помощью сканера Разрядность битового представления (Bit lеngth rерrеsеntаtiоn) в качестве показателя степени с основанием 2 определяет максимальное число цветов или градаций серого, которые может воспринимать сканер. Для определения данного параметра цветных сканеров также используется термин глубина цвета (Соlоr dерth) Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 869; Нарушение авторского права страницы
