Документ-камера

Документ-камеры , также известные как визуальные презентаторы , визуализаторы , цифровые оверхед-камеры или документ-камеры , представляют собой устройства захвата изображений в реальном времени для отображения объекта большой аудитории. Подобно непрозрачному проектору , документ-камера способна увеличивать и проецировать изображения реальных трехмерных объектов, а также прозрачных пленок. ^[1] По сути, это высокого разрешения веб-камеры , установленные на кронштейнах, чтобы облегчить их размещение на странице. Это позволяет учителю, лектору или докладчику писать на листе бумаги или отображать двух- или трехмерный объект, пока аудитория наблюдает. Теоретически все объекты могут быть отображены документ-камерой. Большинство объектов просто помещаются под камеру, и камера делает снимок, который, в свою очередь, создает живое изображение с помощью проектора или монитора. Различные типы документ-камер/визуализаторов обеспечивают большую гибкость в размещении объектов. Например, более крупные объекты можно просто разместить перед камерой и камеру поворачивать по мере необходимости, или можно также использовать потолочную документ-камеру, чтобы можно было использовать большую рабочую зону.

Использование

Типичное использование:

лекционного зала или классной комнаты Использование
Презентация материалов на конференциях, встречах и тренингах
Видеоконференции и телеприсутствие
Представление доказательств в зале суда
Различные медицинские приложения ( телемедицина , телепатология , отображение рентгеновских лучей )

Документ-камеры заменили эпидиаскопы и диапроекторы , которые раньше использовались для этой цели. С помощью функции масштабирования документ-камера может увеличивать мелкий шрифт в книгах и проецировать напечатанную страницу, как если бы это была традиционная пленка. Кроме того, для работы документ-камеры не обязательно затемнять освещение помещения; в классе это является преимуществом. ^[2] Большинство документ-камер также могут отправлять видеосигнал на компьютер через USB-кабель . Иногда документ-камеры подключаются к интерактивной доске вместо стандартного экрана.

История

Документ-камеры были разработаны для удовлетворения растущего спроса на возможность проецировать и представлять оригинальные документы, планы, рисунки и объекты напрямую, без необходимости предварительной подготовки, которая потребовалась бы для их использования в рамках презентации на основе диапроектора. Первая документ-камера/документ-камера была разработана компаниями WolfVision и Elmo и представлена на Photokina в 1988 году. выставке ^[3]^[4]

Широкое использование компьютеров, проекторов и популярных программ для презентаций, таких как Microsoft PowerPoint, в конференц-залах привело к тому, что диапроекторы стали использоваться реже. Документ-камеры по-прежнему предоставляют удобный и гибкий способ спонтанного отображения документов, книг или слайдов во время презентаций по мере необходимости.

Первые попытки и прототипы представляли собой в основном простые видеокамеры на копировальном стенде. В середине 1970-х годов они были собраны и оснащены дополнительным освещением, чтобы обеспечить возможность работы в затемненных помещениях , а также обеспечить стабильное качество проецируемого изображения. Технология видеокамер в то время была ключевым фактором в развитии систем камер для документов. Камеры для документов также часто извлекают выгоду из разработок в других отраслях, что также способствовало значительному прогрессу в области технологий камер для документов. Хорошим примером этого являются технологии, используемые в фотооборудовании, которые во многом способствовали развитию документ-камеры как высококачественного инструмента для презентаций.

В конце 1990-х годов были представлены камеры с прогрессивной разверткой. Многие документ-камеры, доступные сегодня на рынке, способны выводить не менее 30 кадров в секунду, что обеспечивает высокое качество изображения и плавность движения при всех разрешениях и соотношениях сторон.

Технология

Конструкция и характеристики камеры для документов представляют собой комбинацию нескольких различных технологий. Качество записываемого изображения зависит от основных компонентов, которыми являются: оптика, камера, система освещения и материнская плата с соответствующей прошивкой (программным обеспечением). Готовый продукт затем реализуется путем производства различных механических конструкций отдельными производителями. Сегодня документ-камеры высокой четкости доступны с выходом HDMI, возможна запись и воспроизведение аудио/видео, а некоторые документ-камеры высокой четкости также используют высокоскоростную технологию Wi-Fi, чтобы исключить необходимость в кабелях.

Оптика

Оптика является одним из наиболее критичных компонентов, касающихся качества изображения, и от качества используемой оптической системы во многом будет зависеть планируемая стоимость устройства. Могут использоваться простые или очень сложные оптические системы, которые могут существенно различаться как по качеству, так и по размерам. Ирис или апертура – еще один важный компонент оптики. Диафрагма контролирует и регулирует количество света, проходящего через объектив на датчик изображения. Объектив фокусируется ровно на одной точке объекта, отображаемого на датчике. Однако существует также область перед и позади точки фокуса, которая будет восприниматься человеческим глазом как находящаяся в резком фокусе. Это называется глубиной резкости и зависит от размера радужной оболочки или диафрагмы. (чем меньше диафрагма, тем больше глубина резкости).

Камера

В камерах с прогрессивной разверткой используются датчики CCD или CMOS . Общее преимущество прогрессивной развертки перед чересстрочной разверткой заключается в гораздо более высоком разрешении. Камера с прогрессивной разверткой захватывает все линии развертки одновременно, тогда как камера с чересстрочной разверткой использует чередующиеся наборы линий.

По сути, датчики изображения обеспечивают только монохромное изображение. С помощью одночиповой камеры информацию о цвете можно легко получить за счет использования цветовых фильтров для каждого пикселя. В одночиповых камерах очень распространен так называемый фильтр Байера. Красный, зеленый и синий фильтры расположены в виде узора. Количество зеленых пикселей в два раза больше, чем синих и красных, поэтому воспроизводится более высокая чувствительность и разрешение человеческого глаза. Чтобы получить цветное изображение, затем используются различные алгоритмы для интерполяции недостающей информации о цвете.

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

Современные системы камер, используемые в камерах для документов, способны обеспечивать цветные изображения высокого разрешения со скоростью 30 кадров в секунду. В трехчиповой камере измеряемое разрешение может достигать 1500 линий. Кроме того, изображение можно адаптировать для соответствия общепринятым соотношениям сторон дисплея: 4:3, 16:9 и 16:10.

Система освещения

Освещение является важной частью документ-камеры. Чтобы обеспечить хорошую цветопередачу, система освещения, используемая для освещения области захвата изображения, должна быть максимально равномерной. Чем выше интенсивность света, тем более независима документ-камера от источников окружающего света. Использование мощных систем освещения позволяет использовать меньшую диафрагму, а это, в свою очередь, обеспечивает значительное увеличение глубины резкости, которой можно достичь с помощью документ-камеры. Кроме того, чем выше качество источника света, тем больше света попадет на сенсор камеры, а это приводит к менее заметному шуму и, следовательно, не ухудшается качество изображения.

Некоторые модели документ-камер интегрируют в систему освещения дополнительные функции, такие как синхронизированное световое поле, которое всегда четко указывает пользователю посредством освещенной области захвата изображения или лазерных маркеров размер и положение области изображения, что позволяет регулируется одновременно с увеличением или уменьшением масштаба объектива.

Материнская плата и прошивка

Материнская плата играет важную роль в обработке изображений и оказывает большое влияние на качество получаемого изображения. Все большее и большее разрешение и высокая частота обновления генерируют большие объемы данных, которые необходимо обрабатывать в режиме реального времени.

Документ-камеры оснащены широким спектром сложных автоматизированных систем, которые призваны максимально упростить работу пользователя. Например, обнаружение постоянной автофокусировки автоматически регулирует настройки фокусировки при отображении нового объекта без необходимости вмешательства пользователя. Другие важные функции включают автоматическую автоматическую диафрагму, автоматическую экспозицию, автоматический баланс белого и автоматическую регулировку усиления.

Документ-камере требуется устройство отображения изображения, чтобы показывать информацию аудитории. Современные материнские платы имеют множество разъемов, обеспечивающих гибкость использования. Помимо портов HDMI , DVI , VGA для подключения к дисплеям (проекторам, мониторам и системам видеоконференцсвязи) предусмотрено также несколько интерфейсов для облегчения подключения к компьютеру или интерактивной доске. Чаще всего это USB , сетевой (LAN) и последовательный интерфейсы.

Кроме того, к камере для документов можно подключить внешний ПК или ноутбук, чтобы можно было переключаться между презентацией Power Point и живой демонстрацией. Некоторые модели также могут работать с внешними запоминающими устройствами и воспроизводить файлы непосредственно с USB-накопителя или сохранять на него изображения, снятые во время презентации.

Некоторые производители документ-камер также предусматривают регулярные обновления прошивки , что дает пользователям возможность использовать новые функции по мере их появления.

Типы документ-камер

Документ-камеры обычно делятся на три группы. Легкие модели меньшего размера считаются портативными, более крупные, прочные и устойчивые агрегаты известны как настольные модели, а третья группа — потолочные визуализаторы. Они предназначены для потолочного монтажа над столешницей или подиумом.

Портативные и настольные модели.

Портативные и настольные модели создают рабочую среду, аналогичную рабочей среде диапроектора. Многие пользователи документ-камер ценят дополнительную гибкость с точки зрения разнообразия объектов, которые можно отображать публике. Портативные устройства можно использовать в разных местах, не требуя предварительной специальной установки.

Потолочные модели

Потолочные документ-камеры/визуализаторы представляют собой разновидность традиционных настольных моделей и позволяют отображать более крупные объекты. На рабочем столе нет технических средств, ограничивающих обзор докладчика и аудитории, поскольку техника незаметно установлена в потолке. Потолочные модели часто используются для поддержки систем видеоконференций или телеприсутствия , чтобы еще больше усилить эффект погружения для участников.

Ссылки

^ Эверхарт, Н. (2000), «Большой», Журнал школьной библиотеки , 46 (6) .
^ Эверхарт, Н. (2000), «Большой», Журнал школьной библиотеки , 46 (6) .
^ «Системы презентаций, совместной работы и визуализаторов» .
^ «Визуальный ведущий с зум-объективом с 8-кратным увеличением» . Новые технологии Японии . 16 . Японская организация внешней торговли, Отдел машин и технологий: 37. 1988 . Проверено 21 апреля 2014 г.

[1] Эверхарт, Н. (2000), «Большой», Журнал школьной библиотеки , 46 (6) .

[2] Эверхарт, Н. (2000), «Большой», Журнал школьной библиотеки , 46 (6) .

[3] «Системы презентаций, совместной работы и визуализаторов» .

[4] «Визуальный ведущий с зум-объективом с 8-кратным увеличением» . Новые технологии Японии . 16 . Японская организация внешней торговли, Отдел машин и технологий: 37. 1988 . Проверено 21 апреля 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]