Периферийные устройства ввода

К устройствам ввода информации относятся клавиатура, мыши, дигитайзеры, сканеры и некоторая другая специализированная аппаратура.

Сканеры — устройства для считывания графической и тексто­вой информации. В ГИС они широко используются для получения растровых образов карт. Сканер позволяет создавать электронную копию изображения для последующей ее обработки. Кроме того, сканеры применяются для автоматизации делопроизводства, в издательской деятельности и т.д. Понятно, что для обеспечения различных видов деятельности нужны разные по своим характе­ристикам сканеры.

Классифицировать сканеры можно по следующим параметрам:

• способу подачи исходного материала для считывания (руч­
  ные, планшетные, протяжные, например роликовые, и барабан­
  ные);
• принципу считывания информации (работающие на просвет,
  работающие на отражение);
• глубине цвета (2, 8, 24 бит и более на точку) или отношению
  к цветопередаче (штриховые, полутоновые и цветные).

Среди других параметров, характеризующих свойства устройств для сканирования, следует выделить оптическое (геометрическое)

разрешение, геометрическую точность, скорость и формат (мак­симальный размер) сканируемого источника.

Протяжные сканеры при сканировании протаскивают ориги­нал через себя. В этом случае, как правило, имеются ограничения только на размер ширины листа. Данные сканеры могут работать как на отражение, так и на просвет. Типичными представителями такого типа сканеров являются рулонные сканеры.

Барабанные сканеры имеют барабан, на который крепится сканируемый материал. Сканирование производится при враще­нии барабана. Сканирующая головка перемещается по направля­ющей параллельно оси барабана. Размер сканируемого оригинала зависит от размера барабана.

Принцип работы планшетного сканера относительно прост. Внутри светонепроницаемого корпуса помещается устройство, состоящее из люминесцентной или специальной лампы, освеща­ющей изображение, и фотоэлемента, собирающего отраженный (или прошедший) свет. Устройство представляет собой матрицу из нескольких тысяч светочувствительных ячеек, каждая из кото­рых накапливает заряд и приобретает потенциал, величина кото­рого пропорциональна энергии поглощенного света. Затем анало­го-цифровой преобразователь определяет для каждого потенциала его цифровое значение (диапазон значений зависит от разрешаю­щей способности преобразователя). В то время как сканер считы­вает изображение, интерфейсная плата передает соответствующие данные в ПК, где они обрабатываются в прикладных системах.

Большинство черно-белых сканеров может работать в черно-белом контрастном и полутоновом режимах, кроме того, возмож­но получение так называемого псевдополутонового изображе­ния, где для имитации оттенков серого используются контрастные графические структуры (маски) с переменной плотностью запол­нения.

Черно-белый контрастный или штриховой режим работы ска­нера предназначен для ввода чертежей или текстов.

Для получения качественного изображения можно сканиро­вать образец с наивысшим разрешением и максимальным коли­чеством оттенков цвета, однако, как правило, в этом нет необхо­димости при использовании результатов сканирования для векторизации или в качестве растровой подложки в ГИС. В этом случае удобно использовать псевдополутоновое изображение, ко­торое сканируется значительно быстрее и занимает на диске го-Раздо меньше места. Кроме того, такие изображения пригодны Для непосредственного вывода на лазерный принтер без предва­рительной модификации.

Результат сканирования представляется в виде файла, в ка­ком-либо из форматов. Среди них наиболее популярны TIFF, PCX, GIF, EPS, BMP.

³ Тикунов, кн. 2. 65

Размеры места на диске, необходимого для хранения изобра­жения, зависят от величины изображения, разрешающей способ­ности сканера, а также от количества оттенков цвета. Изображе­ние размером 10 х 13 см, отсканированное в штриховом режиме с разрешением 300 точек на дюйм, в формате TIFF занимает около 200 кб на диске. То же изображение, отсканированное с 256 уров­нями серого цвета, разрастается до 1,8 Мб в TIFF и еще больше в EPS. Для получения качественного картографического изображе­ния, необходимого для последующей векторизации, следует ска­нировать изображение с разрешением 600 — 800 dpi.

Штриховой режим работы сканера предназначен для двух це­лей: сканирования непосредственно штриховых изображений (на­пример, планшетов масштаба 1: 500) и сканирования текста с пос­ледующей его обработкой программами распознавания текста.

Цветные сканеры обычно имеют два режима работы: черно-бе­лый и цветной. В черно-белом они работают так же, как полутоно­вые. Цветное же сканирование осуществляется или за три прохода (отраженный от изображения свет поочередно проходит через три светофильтра: красный, зеленый и синий), или за один при после­довательном освещении изображения светом трех цветов. Совме­щение результатов дает представление о цвете. Количество переда­ваемых цветов зависит от числа разрядов, отведенных на один пиксел (одну точку), обычно это 24, 30 или 36 разрядов (бит). Программ­ное обеспечение, написанное для сканеров, позволяет сканиро­вать, редактировать и ретушировать изображения, а также записы­вать их в формате, удобном для последующей обработки и преобразования. С изображением, отсканированным в полутоно­вом режиме, можно производить самые разнообразные манипуля­ции, например изменять его яркость и контрастность, увеличивать и уменьшать контрастность переходов с помощью фильтров. Кроме того, возможно получение псевдополутонового изображения.

Если изображение отсканировано в полутоновом режиме, с ним можно экспериментировать, меняя результат, если же оно было получено как псевдополутоновое, то изменить его уже нельзя.

Наиболее известными фирмами-производителями широкофор­матных сканеров являются Contex Scanning Technology, Vidar Systems Corporation, CalComp Technology, Inc.

Параметры широкоформатных сканеров, популярных вначале 2002 г., приведены в табл. 8.5.

Цифрователь (дигитайзер) — это устройство планшетного типа, предназначенное для ввода информации в цифровой фор­ме. Цифрователь состоит из электронного планшета (иногда на нем имеется прямоугольное меню) и курсора. Он имеет собствен­ную систему координат и при передвижении курсора по план­шету координаты перекрестья его нитей передаются в компью­тер. Размеры планшета цифрователя колеблются от А4 до АО,

Таблица 8.5