Документ-камера

Устройства захвата изображения в реальном времени для демонстрации объекта большой аудитории
Цифровой презентер Samsung SDP-960 1.3MP SXGA высокого разрешения [1]

Документ- камеры , также известные как визуальные презентаторы , визуализаторы , цифровые оверхеды или документальные камеры , представляют собой устройства захвата изображений с высоким разрешением в реальном времени, используемые для демонстрации объекта большой аудитории, например, в классе или лекционном зале .

Веб -камера устанавливается на кронштейны для управления документ-камерой, позволяя размещать ее над страницей. Камера подключается к проектору или аналогичной системе видеодисплея, позволяя докладчику писать на листе бумаги или отображать двух- или трехмерный объект, пока аудитория смотрит. Например, более крупные объекты можно размещать перед камерой, которую затем можно вращать по мере необходимости.

Варианты использования

Документ-камеры обычно используются в:

Документ-камеры заменили проекторы верхнего расположения , которые ранее использовались для этой цели. [2] Документ-камера может увеличивать мелкий шрифт в книгах и проецировать печатную страницу, как если бы это была традиционная прозрачная пленка, используя функцию масштабирования. Документ-камеры не требуют приглушения света в комнате, в которой они используются, в отличие от проекторов верхнего расположения, которые требуют, чтобы изображение было видно. [3] Большинство документ-камер также могут отправлять видеосигнал на компьютер.

История

Video Lupe 1974, производства Wolf Audio Visuals - прототип документ-камеры
Инсталляция Video Lupe AV (1975) прототип документ-камеры
Elmo выпускает свой первый визуализатор EV-308

Документ-камеры были разработаны для удовлетворения возросшего спроса на возможность проецировать и представлять оригинальные документы, планы, чертежи и объекты напрямую, а не для того, чтобы требовать предварительной подготовки, необходимой для их использования в качестве части презентации на основе проектора. Первая документ-камера, также известная как визуализатор, была разработана WolfVision и Elmo и представлена ​​на выставке Photokina в 1988 году. [4] [5]

Широкое использование компьютеров, проекторов и популярных программ для презентаций, таких как Microsoft PowerPoint, в конференц-залах привело к тому, что проекторы стали использоваться реже. [ необходима цитата ]

Ранние прототипы представляли собой простые видеокамеры, установленные на копировальных стойках. [6] [7] В середине 1970-х годов они были собраны и оснащены дополнительным освещением, чтобы обеспечить постоянное качество проецируемого изображения, а также возможность использования в затемненной комнате. [ необходима цитата ]

К концу 1990-х годов появились камеры с прогрессивной разверткой . Многие визуализаторы, доступные на рынке сегодня [ когда? ], способны выдавать не менее 30 кадров в секунду.

Технологии

Конструкция и спецификация документ-камеры объединяют несколько различных технологий. Качество изображения зависит от основных компонентов: оптики, камеры, освещения и материнской платы с соответствующей прошивкой ( программным обеспечением ). Готовый продукт затем реализуется путем производства различных механических конструкций отдельными производителями. [8] Некоторые документ-камеры предлагают выход HDMI , аудио/видеозапись и подключение по Wi-Fi .

Оптика

Оптика имеет решающее значение для качества изображения и различается в зависимости от стоимости устройства. Могут использоваться простые или очень сложные оптические системы, которые могут значительно отличаться по качеству и размеру. Диафрагма или апертура являются еще одним важным компонентом оптики. Диафрагма контролирует и регулирует количество света, проходящего через объектив на датчик изображения. Объектив фокусируется на одной точке объекта, проецируя его на датчик. Однако есть также область перед и за точкой фокусировки, которая будет восприниматься человеческим глазом как находящаяся в резком фокусе. Это называется глубиной резкости , и она зависит от размера диафрагмы или апертуры. Чем меньше апертура, тем больше глубина резкости, что приводит большую часть изображения в резкость.

Камера

Камеры с прогрессивной разверткой используют либо датчики CCD , либо датчики CMOS . Общее преимущество прогрессивной развертки над чересстрочным методом заключается в гораздо более высоком разрешении. Камера с прогрессивной разверткой захватывает все строки сканирования одновременно, тогда как камера с чересстрочной разверткой использует чередующиеся наборы строк.

Датчики изображения обеспечивают только монохромные изображения. С помощью 1-чиповой камеры цветовая информация может быть получена с помощью использования цветных фильтров над каждым пикселем. С 1-чиповыми камерами фильтр Байера используется очень часто. Красный, зеленый и синий фильтры расположены в шаблоне, где количество зеленых пикселей в два раза больше, чем количество синих или красных; таким образом, воспроизводится более высокая чувствительность и разрешение человеческого глаза. Чтобы получить цветное изображение, затем используются различные алгоритмы для интерполяции недостающей цветовой информации.

Модуль камеры 3CCD — еще один способ получения цветных изображений. Призма используется для разделения белого света на его красный, зеленый и синий компоненты, а затем для каждого цвета используется отдельный датчик. Эта технология камеры используется в 3-чиповых камерах и обеспечивает превосходную цветопередачу при очень высоком разрешении.

Современные системы камер, используемые в документ-камерах, способны обеспечивать цветные изображения высокого разрешения со скоростью 30 кадров в секунду. В 3-чиповой камере измеренное разрешение может составлять до 1500 строк. Кроме того, изображение можно адаптировать для соответствия распространенным соотношениям сторон дисплея 4:3, 16:9 и 16:10.

Система освещения

Равномерная система освещения необходима для точной цветопередачи в документ-камерах.

  • Освещение высокой интенсивности позволяет документ-камере создавать четкие изображения независимо от условий внешнего освещения.
  • Использование мощных осветительных систем позволяет использовать меньшие апертуры, а это, в свою очередь, может обеспечить увеличение глубины резкости, достигаемой документ-камерой.
  • При повышении качества источника света на датчик камеры попадает больше света, что приводит к снижению заметного шума, а следовательно, позволяет не ухудшать качество изображения. [ необходима цитата ]

Некоторые модели документ-камер интегрируют в световую систему дополнительные функции, такие как синхронизированное световое поле, которое постоянно указывает пользователю с помощью подсвеченной области захвата изображения или лазерных маркеров размер и положение области изображения, которые одновременно регулируются при увеличении или уменьшении масштаба изображения объектива.

Материнская плата и прошивка

Материнская плата играет важную роль в обработке изображений и влияет на качество конечного изображения. Более высокие разрешения и высокие частоты обновления генерируют большие объемы данных, которые необходимо обрабатывать в реальном времени.

Документ-камеры могут быть оснащены рядом усовершенствованных автоматизированных систем, разработанных для повышения удобства использования и улучшения функциональности и качества изображения. Например, постоянное обнаружение автофокуса автоматически регулирует настройки фокуса всякий раз, когда отображается новый объект, устраняя необходимость в ручной настройке. Другие примеры автоматизированных функций включают автоматическую настройку диафрагмы, автоматическую экспозицию, баланс белого и автоматическую регулировку усиления.

Современные материнские платы имеют множество соединений, обеспечивающих гибкость использования. Помимо портов HDMI , DVI и VGA для подключения к дисплеям (проекторам, мониторам и системам видеоконференций), также предусмотрено несколько интерфейсов для облегчения подключения к компьютеру или интерактивной доске. Чаще всего это USB , сетевой ( LAN ) и последовательный .

Кроме того, к документ-камере можно подключить внешний ПК или ноутбук, чтобы переключаться между презентацией Power Point и живой демонстрацией. Некоторые модели также могут работать с внешними устройствами хранения данных и воспроизводить файлы непосредственно с USB-флеш-накопителя или сохранять на нем изображения, сделанные во время презентации.

Некоторые производители документ-камер также предусматривают регулярные обновления прошивки . [9]

Типы документ-камер

Документ-камеры обычно делятся на три группы:

  • Портативные: Меньшие и легкие модели
  • Настольные компьютеры: более крупные, прочные и устойчивые устройства
  • Визуализаторы: крепятся к потолку над столешницей или подиумом.

Портативные и настольные модели

Портативные и настольные модели позволяют создать рабочую среду, похожую на проектор. Многие пользователи документ-камер ценят дополнительную гибкость в отношении разнообразия объектов, которые могут быть показаны аудитории. Портативные устройства можно использовать в нескольких местах без необходимости предварительной установки.

Потолочные модели

Потолочный визуализатор, используемый в типичной установке телеприсутствия.

Потолочные документ-камеры/визуализаторы являются разновидностью традиционных настольных моделей и позволяют отображать более крупные объекты. Настольное техническое оборудование не ограничивает обзор докладчика и аудитории, поскольку технология незаметно устанавливается на потолке. Потолочные модели часто используются для поддержки систем видеоконференций или телеприсутствия , чтобы еще больше усилить иммерсивный опыт для участников.

Документ-камеры-сканеры

Документ-камера SceyeX

Документ-камеры также использовались в качестве замены сканерам изображений . [10] Захват изображений на документ-камерах отличается от захвата на планшетных и автоматических сканерах с подачей документов тем, что для сканирования объекта не требуются подвижные части. Обычно либо стержень освещения/отражателя внутри сканера должен быть перемещен по документу (например, для планшетного сканера), либо документ должен быть проведен по стержню (например, для сканеров с подачей), чтобы произвести сканирование всего изображения. Документ-камеры захватывают весь документ или объект за один шаг, обычно мгновенно. Обычно документы размещаются на плоской поверхности, обычно на офисном столе, под областью захвата документ-камеры. Процесс захвата всей поверхности одновременно имеет преимущество в увеличении времени реакции для рабочего процесса сканирования. После захвата изображения обычно обрабатываются с помощью программного обеспечения , которое может улучшать изображение и выполнять такие задачи, как автоматический поворот, обрезка и выпрямление. [11]

Документы или сканируемые объекты не обязательно должны контактировать с документ-камерой, что повышает гибкость типов документов, которые можно проверить. Объекты, которые ранее было трудно сканировать на обычных сканерах, теперь можно сканировать с помощью одного устройства. Это включает, в частности, документы разных размеров и форм, скрепленные скобами, в папках, согнутые или мятые, которые могут застрять в сканере подачи. Другие объекты включают книги, журналы, квитанции, письма, билеты и т. д. Отсутствие движущихся частей также может устранить необходимость в обслуживании, что учитывается в общей стоимости владения , которая включает в себя постоянные эксплуатационные расходы сканеров.

Увеличенное время реакции при сканировании также имеет преимущества в области контекстного сканирования. Сканеры ADF, хотя и очень быстрые и очень хорошие при пакетном сканировании, также требуют предварительной и последующей обработки документов. Документ-камеры могут быть интегрированы непосредственно в рабочий процесс или процесс, например, кассир в банке. Документ сканируется непосредственно в контексте клиента, в котором он должен быть помещен или использован. Время реакции является преимуществом в таких ситуациях. Документ-камеры обычно требуют небольшого количества места и часто являются портативными. [12]

Недостатки

При сканировании больших партий ровных и не скрепленных документов сканер ADF более эффективен по сравнению с этими камерами. Эти камеры также сталкиваются с проблемами во внешних обстоятельствах, таких как молния, что снижает качество сканируемых документов. Однако эти проблемы можно решить, изменив настройки устройства.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ www.touchboards.com https://www.touchboards.com/samsung/samsungsdp-960.html?srsltid=AfmBOoqR9oIZXkpxJGuc_EhOMG5tX2uFmAOn-Ux1hjVezaknppDJ_IlR . Получено 2024-12-18 . {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  2. ^ Экпо-Элома, Экпо (2021). «Темы образовательных технологий» (PDF) . Академия .
  3. ^ Эверхарт, Н. Л.; Эверхарт, Х. (2000), «Большой: Когда дело доходит до увеличения электронных изображений, нет ничего лучше проектора данных», School Library Journal , 46 (6): 46–49
  4. ^ «Системы презентаций, совместной работы и визуализации».
  5. ^ "Visual Presenter with 8-Power Zoom Lens". New Technology Japan . 16. Японская организация внешней торговли, Отдел машин и технологий: 37. 1988. Получено 21 апреля 2014 г.
  6. ^ GmbH, WolfVision. "Изобретатель документ-камеры: Йозеф Вольф и WolfVision". WolfVision GmbH . Получено 2024-12-18 .
  7. ^ US3645619A, Бертон, Джон С.; Гилман, Сэмюэл и Ротбарт, Майкл и др., «Система документ-камер», выпущено 29 февраля 1972 г. 
  8. ^ US7929050B2, Лян, Эрни; Мишра, Раджив и Мапон, Супина, «Документ-камера», выпущено 19 апреля 2011 г. 
  9. ^ GmbH, WolfVision. "Все, что вам нужно знать о документ-камерах!". WolfVision GmbH . Получено 18.12.2024 .
  10. ^ Juniper, Adam (11 апреля 2024 г.). «Лучшая документ-камера 2024 года: какой визуализатор вам подойдет?». Digital Camera World . Future Publishing.
  11. ^ "sceye® - инновационный сканер документов для профессионального рабочего стола". Kodak. Архивировано из оригинала 18 мая 2013 года . Получено 6 марта 2013 года .
  12. ^ "Почему вам следует выбрать sceye?". SilverCreations Ag . Получено 1 марта 2013 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Document_camera&oldid=1273493311"