Смагин М.С. Вычислительные машины, системы и сети (1088253), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Отсюда, собственно, их название, поскольку аббревиатура ПЗС расшифровывается как «прибор с зарядовой связью». Аналогичная английская аббревиатура, CCD, расшифровывается как “Charge Coupled Device”. В обиходе такаясистема называется ПЗС-линейкой. Чаще всего, в одном считывающем устройстве интегрируется три ПЗС-линейки, каждая из которых настроена наприём световых волн, соответствующих одной из цветовых составляющих, −красной, синей и зелёной.Сканирование носителей в ПЗС-сканерах осуществляется следующимобразом. Носитель размещается на прозрачной плоскости. Под ней перемещается каретка с лампой подсветки и зеркалом.
Свет, отражённый от изо138бражения на носителе, попадает на зеркало, которое, по мере перемещениякаретки, меняет свой угол наклона так ,чтобы отражённые лучи попадали налинзу. Линза же фокусирует световой поток на статичных ПЗС-линейках.Рис.56 Схема сканирования в ПЗС(CCD)-сканерахКДИ-сканеры работают по другому принципу. Аббревиатура КДИрасшифровывается, как «контактный датчик изображения».
Аналогичнаяанглийская аббревиатура, CIS, расшифровывается как “Contact Image Sensor”.Одним их основных их отличий от ПЗС-сканеров является то, что источниксвета и считывающее устройство размещены на подвижной каретке. Главноеже отличие заключается в том, что разложение на цветовые составляющиеосуществляется не на уровне приемника, а на уровне источника. Проще говоря, носитель освещается одновременно красным, синим и зелёным светом,а приёмник отражённого света считывает последовательно каждую из цветовых составляющих.139Рис.57 Сканирование в КДИ-сканерахВ качестве источника света в КДИ-сканерах используются светодиоды.Обычно они сгруппированы в несколько линеек, соответственно, красного,зелёного и синего цвета. Испускаемый диодами свет, отражаясь от носителя,попадает на считывающее устройство, представляющее собой линейку фототранзисторов, размещённых под соответствующей им линейкой короткофокусных стержневых линз.
Линзы фокусируют отражённый свет на фототранзисторах, а транзисторы преобразуют получаемую световую энергию в электрическую.Если сравнивать эти два типа сканеров между собой, то ПЗС-сканерыотличает более высокая разрешающая способность, динамический диапазони глубина цветности. Кроме того, они обеспечивают успешное сканированиеносителей, элементы которых расположены на небольшом расстоянии отпрозрачной плоскости, например книг.КДИ-сканеры, в свою очередь, обладают низким энергопотреблением,меньшими конструктивными размерами и массой, чем их ПЗС аналоги.
Этопозволяет им, работая через порт USB без использования дополнительныхисточников питания, быть более привлекательными для использования совместно с портативными вычислительными устройствами. КДИ-сканеры необеспечивают приемлемого качества при сканировании книг, однако при140сканировании отдельных листов не уступают ПЗС-сканерам.
Если свести характеристики барабанных и планшетных сканеров разных типов в единуютаблицу, то она будет иметь следующий вид:Тип сканераБарабанныйПланшетныйПЗС (CCD)ПланшетныйКДИ (CIS)Разрешение Динамический(PPI)диапазонГлубинацветаПредпочтительныезадачиСканирование фотографий, карт,киноплёнкидо 12 000более 4,0 Dдо 48 битдо 2400до 4,0 DДо 48 битдо 1200до 2,5 DДо 48 битСканированиекниг, изображенийСканированиедокументовОтдельно следует сказать про такой особый тип сканеров, как репрографические. Фактически они представляют собой цифровую фотокамеру,конструктивно объединённую с системой позиционирования и площадкойдля размещения носителя изображений. Такие сканеры обеспечивают высокую разрешающую способность и глубину цвета, однако получаемые изображения подвержены нелинейным оптическим искажениям, свойственнымфототехнике.
Главным достоинством таких сканеров является высокая скорость сканирования, позволяющая им работать, фактически, со скоростьюработы фотокамеры. Такие сканеры чаще всего используются в библиотечном деле для сканирования больших массивов книг с целью их последующейоцифровки.141Лекция №10Устройства отображения информацииОсновной задачей устройств отображения информации является представление пользователю текущей информации в реальном масштабе времении в виде, пригодном для непосредственного восприятия.
Средства отображения информации начали развиваться с запаздыванием относительно развитиясистем вычислительной техники, поскольку долгое время в них не было необходимости. Вывод информации в реальном масштабе времени в первыхЭВМ был необходим только в процессе отладки программ, и программистамтого времени было достаточно световой индикации текущего значения техили иных битов в регистровой памяти ЭВМ.
Единичному значению бита соответствовала зажжённая лампочка на пульте ЭВМ, а нулевому, – погашенная. Необходимость в создании более сложных устройств возникла, когдакомпьютеры стали достаточно быстрыми для интерактивного взаимодействия с пользователем.Основными характеристиками современных средств отображения информации, в первую очередь, конечно же, речь идёт о мониторах, являютсяскорость обновления информации на экране и контрастность. Скорость обновления важна в таких задачах, как просмотр динамичных видеофильмов,преимущественно развлекательного характера, а также в компьютерных играх.
Низкие скорости обновления приводят к появлению искажений и различных артефактов на изображениях. Контрастность важна при работе состатичными изображениями, фотографиями и рисунками, где требуется высокое качество отображения цветовых нюансов.Показателем скорости обновления для жидкокристаллических мониторов, наиболее популярных в настоящее время, является время отклика. Времяотклика измеряется в миллисекундах, однако многие фирмы-производителимониторов стараются придумать собственные методики измерения этой ве-142личины, так что паспортные показатели аналогичных мониторов различныхпроизводителей могут довольно существенно различаться.Это вызвано маркетинговыми соображениями, поскольку время отклика является одной из главных характеристик, на которую потребитель обращает внимание при покупке.
Чем ниже абсолютные показатели времени отклика, тем привлекательнее монитор для потребителя, особенно для неосведомлённого или нежелающего разбираться в технических деталях. Однако,давайте же разберёмся в сути вопроса.Для жидкокристаллических мониторов время отклика считают, каквремя перехода пикселя из состояния, соответствующего чёрному цвету, всостояние, соответствующее белому цвету, и обратно. Такая величина называется TrTf (Time rising, Time falling), BWB (black-white-black) или Off-OnOff.
Другой способ измерения времени отклика, − измерять не время перехода от чёрного к белому, а время перехода от одного тона серого к соседнему.Величина, полученная таким способом, обозначается аббревиатурой GTG(Gray to gray).Значения BWB и GTG никак не кореллируют между собой. Дело в том,что чем больше градаций серого необходимо сменить пикселю, тем быстрееон будет проходить каждую градацию. Иными словами, переключение пикселя из чёрного состояния сразу в белое пиксель потребует меньше времени,чем последовательная смена всех градаций серого в диапазоне от чёрного добелого. Однако поскольку абсолютные значения GTG очевидно ниже, чемзначения BWB, производители чаще указывают их.
На практике существенное значение имеют обе величины.Показателем контрастности является соотношение между яркостью самой яркой и самой тёмной точки, которые могут быть отображены на мониторе. У наиболее массовых современных мониторов они достигают значенийпорядка 700:1, а у профессиональных могут достигать 1000:1.143В современной вычислительной технике, в основном, используютсямониторы двух типов: на основе электронно-лучевых трубок (ЭЛТмониторы) и на основе жидкокристаллических матриц (ЖК-мониторы).ЭЛТ-мониторы появились гораздо раньше и ещё несколько лет назадприменялись повсеместно. Однако по мере удешевления ЖК-мониторов, ониначали вытеснять ЭЛТ-мониторы. Сейчас такие мониторы используются, восновном, только с профессиональными рабочими станциями, поскольку обладают лучшими, по сравнению с ЖК-мониторами, параметрами цветопередачи. Устройство и принципы работы ЭЛТ-мониторов довольно хорошо иподробно описаны в огромном количестве различной литературы, так что мыне будем на них останавливаться, а рассмотрим подробно устройство ипринцип работы ЖК-мониторов.Кроме того, последние успехи в области трёхмерного кинематографа ителевидения заставили производителей компьютерной периферии откликнуться на рост популярности трёхмерных средств отображения информации,что привело к появлению на рынке трёхмерных компьютерных мониторов иразличных средств обеспечения трёхмерного отображения информации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
