Sistemas electrónicos de percepción óptica

UNIVERSIDAD DON BOSCO
ESCUELA DE INGENIERÃ A ELECTRÃ NICA
SISTEMAS ELECTRÃ NICOS DE PERCEPCIÃ N Ã PTICA
Tarea de SEPO
San Salvador 08 de Febrero de 2002
1. INTRODUCCION
En el presente documento se abordan tres dispositivos relacionados con el hardware de visión artificial. Los
dispositivos considerados son los siguientes:
• Cámaras Digitales
• Scanners
• Frame Grabers
La oferta en lo que se refiere a dichos dispositivos es cada dÃ−a mayor, esto unido a la diversidad de
fabricantes hace que el mercado ofrezca una gran variedad de productos que el usuario se puede perder a la
hora de elegir uno que se ajuste a sus necesidades.
Tanta variedad de fabricantes y de productos están provocando una situación insólita que tiene aspectos
negativos y positivos. La gran cantidad de productos que se están comercializando es tan variada que
produce cierta confusión en lo referente a caracterÃ−sticas que se deben tomar en cuenta antes de su
adquisición.
Por el contrario los aspectos positivos vienen precisamente de la afluencia a este mercado de fabricantes de
sectores diferentes. Ello y la falta de sistemas estándar está generando una serie de productos y soluciones
realmente imaginativas y abiertas. Por ejemplo, poseer una cámara que produjese imágenes panorámicas
suponÃ−a en la fotográfica tradicional una serie de problemas que ahora no se dan en foto digital, obtener
anotaciones de voz junto a las imágenes, anotaciones escritas en cada fotograma, intervenir en la imagen
desde el mismo momento de la toma etc. suponen innovaciones realmente interesantes.
En ese sentido, este documento servirá como una guÃ−a para el usuario que desee adquirir uno de estos
dispositivos. Para cada uno de ellos se brinda una descripción técnica que comprende: su funcionamiento,
las distintas tecnologÃ−as que se emplean actualmente en su fabricación, y se finaliza presentando los
distintos parámetros que orientarán a posibles compradores.
Estudio comparativo de tecnologÃ−as y modelos de scanners
 PodrÃ−amos comenzar haciéndonos una pregunta como la siguiente:
¿Qué es el Scanner?
 El escáner es un periférico de entrada de la PC, que sirve para digitalizar imágenes, es decir,
transformar algo analógico, algo fÃ−sico, como se una foto, un texto, un dibujo, etc. en algo digital (ceros y
unos) y convertirla de este modo a un formato que podamos almacenar y editar luego con la PC.
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Al comprender un poco el apartado anterior nos podrÃ−amos preguntar:Â
¿Cómo funciona?
 Se ilumina la imagen con un foco de luz, se transfiere mediante espejos la luz reflejada hacia un dispositivo
denominado CCD que transforma la luz en señales eléctricas, luego transforma dichas señales
eléctricas en formato digital con un DAC (conversor analógico-digital) y se transmite los bits obtenidos a
la PC.
 El CCD (Charge Coupled Device - dispositivo acoplado por carga) es un componente imprescindible del
scanner. Consiste en un componente electrónico que reacciona ante la luz, transmitiendo más o menos
electricidad según sea la intensidad y el color de la luz que recibe.
 Este es, a grandes rasgos, el funcionamiento del scanner. Sin embargo, necesitamos conocer más
conceptos, por ejemplo, la resolución. Cuando se habla de una resolución óptica de 600 ppp (puntos por
pulgada) o dpi en ingles (dot per inch), estamos indicando que su dispositivo CCD posee 600 elementos.
Cuanta mayor sea la resolución, más calidad tendrá el resultado, lo mÃ−nimo serian 300 ppp, aunque 600
ppp es una resolución más conveniente si vamos a digitalizar fotos. Sin embargo, la mayorÃ−a de scanner's
pueden alcanzar mayor resolución, mediante la interpolación, se trata de un algoritmo por el cual el scanner
calcula el valor situado entre dos pÃ−xeles digitalizados, a partir del valor de estos. Debido a esto, hay que
saber diferenciar entre la resolución óptica (real) y la interpolada.
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Profundidad de color
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Este parámetro, expresado en bits, indica el número de tonalidades de color que un pÃ−xel puede adoptar,
lo normal seria un valor de 24 bits por pÃ−xel. Aunque los scanner's blanco y negro, tonos de grises o 256
colores eran muy populares, lo cierto es que los 24 bits de color se han convertido en un estándar, lógico si
se tiene en cuenta que en la actualidad cualquier placa de video es capaz de mostrar esta cantidad de colores.
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Sin embargo, hay scanner's capaces de utilizar 30 o incluso 36 bits de color, pero la mayorÃ−a lo hacen a
nivel interno, para disminuir el intervalo entre una tonalidad y la siguiente, posteriormente, lo que envÃ−an a
la PC son únicamente 24 bits. Por otra parte, muy pocos programas pueden gestionar esos bits adicionales de
color.
¿Qué es el TWAIN?
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Se necesita un software que actúe de intermediario entre el scanner y la aplicación que tratará el archivo
digitalizado. Se ha logrado establecer un estándar, denominado TWAIN (Technology Without An
Interesting Name - TecnologÃ−a Sin Nombre Interesante) (aunque no lo crea) hasta el punto de que no se
crea un scanner que no incluya su correspondiente driver TWAIN. Se trata de un controlador que puede ser
utilizado por cualquier aplicación que cumpla con dicho estándar, su diseño permite que podamos
digitalizar una imagen desde la aplicación con la que acabaremos editándola, evitando pasos intermedios.
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En este punto es importante tener en cuenta un detalle: es recomendable que el driver TWAIN del scanner a
adquirir sea lo más potente y flexible posible, no basta con que nos permita elegir resolución, tamaño y
tipo, etc. de la imagen o documento, sino que también posea controles para ajustar los parámetros que
influyen en el proceso de digitalización: niveles de contraste, colores, etc.
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Comparación con respecto a los precios de los equipos de Scanner:
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Plustek USA
OpticPro 9636P
Plustek USA
OpticPro 9636P+
Tamarack ArtiScan
9600 Pro
Umax Astra 1220S
Umax Astra 1220U
Visioneer PaperPort
OneTouch
Price
Scan mode
Interface
(color)
TWAIN
Max. resolution Max. resolution
compliant (optical)
(interpolated)
US$109
36-bit
parallel
yes
600 x 1200
9600 x 9600
US$134
36-bit
parallel
yes
600 x 1200
9600 x 9600
US$129
30-bit
parallel
yes
600 x 1200
9600 x 9600
US$229
US$149
36-bit
36-bit
SCSI-2
USB
yes
yes
600 x 1200
600 x 1200
9600 x 9600
9600 x 9600
US$199
36-bit
parallel
yes
600 x 1200
2400 x 2400
 Comparación de scanners modelos canon:
Modelo: CanoScan N1220U
Tipo De cama plana
Elemento de escaneo CIS (Sensor de contacto de Imágenes
Fuente de luz LED de tres colores
Resolución óptica 1200 x 2400 dpi
Interfase USB 1.0
Gradación de escaneo Color: 14 bits de entrada/8 bits de salida para cada color (RGB). Escala de grises: 14
bits de entrada/8 bits de salida.
Velocidad de escaneo Color: 112" (A4/600dpi), Escala de grises: 20"(A4/300dpi).
3
Velocidad de vista previa 15" (A4/75dpi)
Resolución selectiva 25-9600 dpi
Tamaño máximo de papel A4 / Carta, 216 x 297mm.
Compatibilidad Windows 95 o superior, Windows NT4 con SP5 o superior, Windows 2000, Windows
Millenium. Mac OS 8.5 o superior con soporte USB.
Software incluido Windows: CanoCraft CS-U, ScanGear Toolbox CS, ArcSoft PhotoStudio 2000, ArcSoft
PhotoBase, Adobe Photoshop 5.0 LE, Caere OmniPage Pro 9.0. Macintosh: Plug-in Module CS-U, CanoScan
Toolbox CS, ArcSoft PhotoStudio 2000, ArcSoft PHotoBase, Caere OmniPage SE, Adobe Photoshop 5.0 LE.
Fuente de energÃ−a <% Interfase USB (no requiere adaptador AC).
Consumo Máx. 8W
Temperatura de operación 5 - 35°, 10 - 90% RH.
Dimensiones 256 x 372.5 x 39mm (ancho x profundidad x alto).
Peso Approx. 1.5kg
*comentario: escáner ultra compacto de 1200 x 2400 dpi existente en el mundo: el Canon CanoScan
N1220U, contando tambien con interfase USB, 42 bits de profundiad de color y otras tecnologias de avanzada
figura a.1 scaner N1220U
Modelo: CanoScan N256 U
Tipo De cama plana
Elemento de escaneo CIS (Sensor de contacto de Imágenes
Fuente de luz LED de tres colores
Resolución óptica 600 x 1200 dpi
Interfase USB
Gradación de escaneo Color: 14 bits de entrada/8 bits de salida para cada color (RGB). Escala de grises: 14
bits de entrada/8 bits de salida.
Velocidad de escaneo Color: 112" (A4/600dpi), Escala de grises: 20"(A4/300dpi).
Velocidad de vista previa 15" (A4/75dpi)
Resolución selectiva 25-9600 dpi
Tamaño máximo de papel A4 / Carta, 216 x 297mm.
Compatibilidad Windows 95 o superior, Windows NT4 con SP5 o superior, Windows 2000, Windows
4
Millenium. Mac OS 8.5 o superior con soporte USB.
Software incluido Windows: CanoCraft CS-U, ScanGear Toolbox CS, ArcSoft PhotoStudio 2000, ArcSoft
PhotoBase, Adobe Photoshop 5.0 LE, Caere OmniPage Pro 9.0. Macintosh: Plug-in Module CS-U, CanoScan
Toolbox CS, ArcSoft PhotoStudio 2000, ArcSoft PHotoBase, Caere OmniPage SE.
Fuente de energÃ−a Via USB (no requiere adaptador AC).
Consumo Máx. 2.5W
Temperatura de operación 5 - 35°, 10 - 90% RH.
Dimensiones 256 x 372.5 x 39mm (ancho x profundidad x alto).
Peso Aprox.1.4kg
*comentario: Un producto repleto de escelentes caracteristicas. Una nÃ−tida resolución optica de 600 x 1200
dpi, cubierta ajustable "Z-lid" que simplifica el escaneo de libros, y compatibilidad con Windows y
Macintosh. Y gracias al bajo consumo del equipo, no requiere nigun tipo de fuente de alimentación, alcanza
con solo conectarlo al USB.
figura a.2: scanner N256U
Modelo: CanoScan N340P
Tipo De cama plana
Elemento de escaneo CIS (Sensor de contacto de Imágenes
Fuente de luz LED de tres colores
Resolución óptica 300 x 600 dpi
Interfase Paralela (IEEE 1284/ECP)
Gradación de escaneo Color: 14 bits de entrada/8 bits de salida para cada color (RGB). Escala de grises: 14
bits de entrada/8 bits de salida.
Velocidad de escaneo Color: 60" (A4/300dpi), Escala de grises: 20"(A4/300dpi).
Velocidad de vista previa 15" (A4/75dpi)
Resolución selectiva 25-9600 dpi
Tamaño máximo de papel A4 / Carta, 216 x 297mm.
Compatibilidad Windows 95 o superior, Windows NT4 con SP5 o superior, Windows 2000, Windows
Millenium.
Software incluido CanoCraft CS-P, ScanGear Toolbox CS, ArcSoft PhotoStudio 2000, Caere OmniPage Pro
9.0
5
Fuente de energÃ−a Adaptador CA
Consumo Máx. 8W
Temperatura de operación 5 - 35°, 10 - 90% RH.
Dimensiones 256 x 372.5 x 39mm (ancho x profundidad x alto).
Peso Approx. 1.5kg
*Comentario: Para una forma elegante y económica de obtener imágenes en su PC, no busque más allá
del CanoScan N340P. Su dinámico diseño y la tecnlogÃ−a LIDE patentada de Canon, producen preciosos
originales para cualquier aplicación. Además, gracias a su fácil funcionamiento, es de muy simple
utilización
figura a.3: scanner N340P
Modelo: CanoScan N640PEX
Tipo De cama plana
Elemento de escaneo CIS (Sensor de contacto de Imágenes)
Fuente de luz LED de tres colores
Resolución óptica 600 x 1200 dpi
Interfase: Paralela (IEEE 1284/ECP)
Gradación de escaneo Color: 14 bits de entrada/8 bits de salida para cada color (RGB). Escala de grises: 14
bits de entrada/8 bits de salida
Velocidad de escaneo Color: 60" (A4/300dpi), Escala de grises: 20"(A4/300dpi).
Velocidad de vista previa 15" (A4/75dpi)
Resolución selectiva 25-9600 dpi
Tamaño máximo de papel A4 / Carta, 216 x 297mm.
Compatibilidad Windows 95 o superior, Windows NT4 con SP5 o superior, Windows 2000, Windows
Millenium
Software incluido CanoCraft CS-P, ScanGear Toolbox CS, ArcSoft PhotoStudio 2000, Caere OmniPage Pro
9.0, Adobe Acrobat Reader.
Fuente de energÃ−a Adaptador CA
Consumo Máx. 8W
Temperatura de operación 5 - 35°, 10 - 90% RH.
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Dimensiones 256 x 372.5 x 39mm (ancho x profundidad x alto).
Peso Aprox. 1.5kg
*comentario: El CanoScan N640Pex combina un tamaño extremadamente compacto con un gran valor
operativo, incluyendo aplicaciones útiles y fáciles de usar. Basado en la tecnologÃ−a LIDE de exposición
indirecta, exclusiva de Canon, obtiene imágenes a 42-bit, con una alta fidelidad en los colores,
degradaciones difuminadas con una amplia gama de brillos y sombras.
Figura a.4: Scanner N640PEX
Modelo: CanoScan DS646U
Tipo Cama Plana
Resolución à ptica 600x1200 dpi
Resolución interpolada 9600x9600 dpi
Resolución disponible Entre 25 dpi a 9600 dpi
Elemento de escaneo CCD
Fuente de luz Lampara fluorescente con cátodo frio
Interfaz USB 1.1
Profundidad de escaneo Color: entrada de 42 bit, salida de 24 bit.Escala de grises: entrada de 14 bits, salida de
8 bit.
Tamaño de escaneo 216 x 297 mm / A4
Velocidad de escaneo (sin tiempo de transferencia) Color: 187 seg.Escala de grises: 44 seg.
Velocidad de preescaneo 15 seg.
Sistemas operativos soportados Windows 98, 2000 Profesional, Millennium Edition, Macintosh OS 8.5 o
superior
Aplicaciones Windows: ScanGear CS-U 6.0 / ScanGear Toolbox 2.2 / ArcSoft PhotoStudio 2000 / OmniPage
Pro 9.0Macintosh: ScanExpert CS-U 4.0 / CanoScan Toolbox 1.3 / ArcSoft PhotoStudio 2000 / OmniPage
Pro 9.0
Consumo de poder 14W máximo (Operando), 4W máximo (Standby)
Fuente de poder Adaptador AC (100 - 240V)
Dimensiones (AxPxL) 257.4 x 431.1 x 61 mm
Peso 2 Kg
Otras carácteristicas Cubierta de documentos Z-lid
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Figura a.5: DS646U
Estudio comparativo de tecnologÃ−as y modelos de cámaras digitales
Cámaras digitales con tecnologÃ−a CCD
Los dispositivos CCD(Charge Coupled Device) han ido constituyendo la tecnologÃ−a dominante y hoy en
dÃ−a se les puede encontrar en escanners, fax, cámaras de video, las cámaras astronómicas o en los
sensores de imagen en los satélites.
Los CCD son chips capaces de transformar la luz en señales eléctricas. La superficie es una especie de
rejilla muy fina compuesta de cientos de miles o incluso millones de elementos fotosensible como puntos de
muestra. En la actualidad los fotosensores más utilizados son los fotodiodos y los sensores MOS (fotoMOS).
Cuanto más celdas CCD haya, más alta será la resolución y la calidad de la imagen.
Cuando el disparador abre el diafragma, la luz impacta las celdas CCD y genera electricidad. Esta rejilla o
celda, como se muestra en la figura 1, divide la superficie en pÃ−xeles (que corresponden a los "puntos" de
color, igual que los conos en nuestra retina). En este sentido, actúa como sustituto del rollo de pelÃ−cula en
una cámara tradicional al lograr que la imagen se capture en pÃ−xeles o elementos pictóricos.
Figura 1: Elementos básicos de una cámara digital [1]
Cada punto fotosensible está conectado a dos polos encargados de medir el voltaje. Para producir el color, la
imagen es pasada a través de un emparedado de filtros rojo azul y verde. La luz luego cae en los pÃ−xeles
de la CCD, los cuales son sensitivos al rojo, al verde o al azul. El compuesto comprende una imagen a color.
Posteriormente, dichos estados eléctricos deben ser promediados y traducidos en ceros y unos (binario) a
través de un Convertidor Análogo a Digital (ADC). Las cámaras digitales tienen un circuito ADC
incluido, que hace posible la conversión al instante en que se captura la imagen. El código binario se
envÃ−a a un procesador de señal digital (DSP _ Digital Signal Processor) que ajusta el contraste y el detalle
y comprime la imagen antes de almacenarla en la memoria de la cámara. Dependiendo de la cámara, el
nivel de compresión y el tipo de medio de almacenaje, hacer la conversión ADC y guardar la imagen toma
cerca de cinco segundos. Hay que esperar unos cuantos segundos más para que la recargue su flash
interconstruido (si lo tiene), y usted esté listo para disparar otro cuadro.
Cámaras digitales con tecnologÃ−a APS
La tecnologÃ−a APS es una tecnologÃ−a joven aparecida en 1992 como resultado de las investigaciones de
la NASA debido a la necesidad de desarrollar sistemas de digitalización de imágenes ligeros y que se
adaptaran a las exploraciones espaciales. Lo que ha dado en llamarse la segunda generación de sensores de
estado sólido.
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La figura 2 muestra un integrado semiconductor complementario de oxido metálico (CMOS) que contiene
todos los circuitos electrónicos de una cámara digital basada en tecnologÃ−a APS (Active Pixel Sensor).
Hasta el momento, las cámaras basadas en tecnologÃ−a CCD son las más difuminadas comercialmente,
debido a que esta tecnologÃ−a apareció en la década de los 70s y por ende está bien establecida. Sin
embargo, los chips CCD mantienen en módulos separados el Convertidor Análogo Digital (DAC), la
unidad de temporización, la unidad de control y las funciones de interfaces; con el consiguiente problema de
que cada unidad incrementa el espacio, el costo y el consumo de potencia en la cámara. El chip de la figura 2
ha sido desarrollado como un prototipo para muchas aplicaciones dentro del programa espacial de la NASA.
También ha encontrado una gran demanda de un mercado potencial para la fabricación de cámaras
digitales de muy baja potencia y relativamente baratas
A diferencia de los chip CCD, el chip APS incluye internamente un convertidor análogo-digital (ADC),
señales de control y temporización completas, y un circuito de interfaz. Todas los voltajes análogos de
referencia para digitalización son generados por un convertidor digital-análogo (DACs) que va incluido
dentro del chip. De tal manera, que la cámara contiene una interfaz digital completa.
Figura 2: Chip semiconductor APS
El principio del APS, como se muestra en la figura 3, consiste en asociar al detector fotosensible en cada
célula pÃ−xel (fotodiodo o fotoMOS) varios transistores activos para proporcionar una ampliación y una
selección de la señal que proviene de las cargas fotogeneradas. La señal de voltaje es entonces
transferida hasta la salida a través de un column-bus, como en una célula de memoria. Con este principio
ya no se necesitan, como en los CCD, las numerosas transferencias de carga de pÃ−xel a pÃ−xel hacia la
salida del CCD, con las limitaciones que acarrea.
El concepto APS presenta las ventajas siguientes:
• Utilización de una tecnologÃ−a estándar CMOS (la misma que los microprocesadores y las
memorias), que ofrece las ventajas de una amplia difusión y bajos costos de volumen.
• Acceso aleatorio a pÃ−xeles y sistemas de ventanas. Posibilidad de alta velocidad de lectura.
• Posibilidad de integrar el control y las funciones de procesamiento en el mismo chip.
• Bajo consumo de energÃ−a (20-50 mW) y valor estándar de voltaje (5V, 3,3V,…).
• Posibilidad de aprovechar las mejoras regulares en la reducción de tamaños para realizar pÃ−xeles
de dimensiones reducidas y una mayor superficie de matrices de sensor.
Aspectos a tener en cuenta al comparar una cámara digital.
El poder del bitio
La resolución de una cámara digital se refiere al número de bitios en su sensor electrónico de
imaging: más bitios detalle más grande malo y la habilidad de hacer las impresiones más grandes
antes de ver los cuadrados de blocky. La mayorÃ−a de los sensores comparten las mismas resoluciones
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como despliegues de computadora, tal como 640 X 480, 1,024 X 768 etcétera. Antes que describir la
resolución como estas dos figuras, los fabricantes digitales de cámara en lugar los multiplica, tener
como resultado el número total de bitios en el sensor -tan 1,024 X 768 resolución se sabe como
786,432 bitios o 0.7 megapixels.
En la práctica, esto significa que una 1.3 caracterÃ−sticas de cámara de megapixel 1,280 X 1,024
bitios, una 2.1 cámara de megapixel tiene 1,600 X 1,200 bitios, y la cima actual de la distancia 3.3
deporte de modelos de megapixel 2,048 X 1,536 bitios. Durante la segunda mitad de 2001, debemos ver
5.2 sensores de megapixel, jactándose no menos que 2,560 X 1,920 bitios. Pero vale recordar que el
más alto la resolución, el más alto el costo es probable de ser, y ser también un desaguadero en su
fuente del poder.
¿Quién necesita la resolución alta?
¿Tan por qué querrÃ−a usted más bitios? La respuesta depende de cuán grande usted quiere
que sus impresiones sean. Cuando usted amplia un retrato digital, usted comenzará a ver que cada
bitio individual como un coloró poco el cuadrado. La solución deberá tener los bitios más
pequeños y más de ellos, permitirlo hacer las impresiones más grandes sin ver los bitios y perder la
calidad percibida.
En PC Dirige prueba hemos encontrado que la mayorÃ−a de las impresoras de inkjet son felices de ser
alimentado con alrededor de 200 bitios por pulgada impresa para producir una foto buena que mira.
Usando esta orden, las cámaras con 1.3, 2.1, 3.3 y 5.2 resoluciones de megapixel deben hacer inkjet
bueno de color que mira imprime a 6 X 4 en, 8 X 6 en, 10 X 8 en y 13 X 10 en respectivamente.
Eso es todo hay a: cámaras más altas de resolución usan más bitios para capturarle más detalle,
que en cambio permite usted hacer las impresiones más grandes esa mirada tranquila buena. Si usted
está contento con una 6 X 4 en impresión, entonces un 1.3 o 2.1 cámara de megapixel deben ser
suficientes, pero si usted quiere ir más allá de A4, entonces usted debe estar mirando 3.3 megapixels
o más alto.
Los retratos en la Red
Si usted es saca fotografÃ−a para anunciar las resoluciones en lÃ−nea y más bajas serán suficientes,
cuando la imagen se considerará casi exclusivamente en un monitor de PC. Estos corre tÃ−picamente
en 1,024 X 768 bitios. Consecuentemente una 1,024 X 768 imagen del bitio de una 0.7 cámara de
megapixel llenará la pantalla, mientras una 640 X 480 imagen ocupará la mitad de lo. Una cámara
digital modesta será suficiente para aplicaciones exclusivamente en lÃ−nea.
Las ilusiones Opticas
Puede haber un sensor electrónico al final de una cámara digital, pero al final de tranquilo necesita
un lente para reunir la luz y enfocar la imagen en lo. Como cámaras convencionales de pelÃ−cula, los
lentes para modelos digitales pueden ser anchos capturar un paisaje extenso, o largo escoger detalle en
un sujeto distante. Este campo del panorama es definido por el lente' la longitud focal, medido en
milÃ−metros.
Un lente normal o uniforme se diseña para emparejar la ampliación del ojo humano, y en el caso de
una 35 Mm cámara de la pelÃ−cula, tiene como resultado una 50 Mm longitud focal. Algo más
pequeño, tal como 35 Mm o 28 Mm, apretarán en un campo más ancho del panorama. Algo más
largo produce una ampliación más grande, y campo más pequeño del panorama. Para la
conveniencia, un va zumbando lente puede operar entre, para decir, 35 Mm y 105 y Mm, ofreciendo
10
una distancia de longitudes focales de lejos a largo.
Un 50 Mm lente hace no, sin embargo, produce un 'normal' la ampliación si usted puso nada de otra
manera que 35 Mm filma atrás lo. La ampliación o el campo del panorama son afectados también
por el tamaño verdadero del marco de la pelÃ−cula o sensor electrónico él mismo. Los sensores
digitales de la cámara son mucho más pequeño que 35 Mm marcos, y requieren consecuentemente
muchos lentes focales más cortos de la longitud a emparejar el mismo campo del panorama.
Una cámara digital tÃ−pica puede emplear un va zumbando lente con una longitud focal de apenas 7
Mm a 21 Mm. Tal lente puede, sin embargo, empareja la ampliación y el campo del panorama de un
35 Mm a 105 Mm lente en una 35 Mm cámara. La mayorÃ−a de los consumidores son más
familiarizadas con estas figuras, asÃ− que usted verá normalmente 'el equivalente a 35 Mm cámara'
las longitudes focales citadas.
Ir zumbando en digital
Muchas cámaras digitales ofrecen un digital va zumbando la facilidad. A diferencia de un genuino
óptico va zumbando, que usa lentes para aumentar el tamaño de sujetos pequeños, un digital va
zumbando simplemente cosechas y amplia la porción central de la imagen. Ciertamente el sujeto
aparecerá más grande, pero tendrá menos bitios, y hará, por lo tanto, es la calidad más baja.
Deberá incapacitar mejor el digital va zumbando y sabe sinceramente lo que usted obtiene con un
óptico va zumbando -usted puede siempre cosecha la imagen luego en software y obtiene el mismo
resultado.
El primer plano
Hay una orden sencilla en la fotografÃ−a: si usted quiere que algo aparezca más grande en el retrato,
obtiene simplemente más cerca a. Hay, sin embargo, un lÃ−mite de cómo cerrar un lente puede
enfocar, que limita claramente cuán grande usted puede hacer un sujeto pequeño aparece en el
retrato.
Agradecidamente, casi todas cámaras digitales tienen un primer plano especial que pone, o el modo de
macro, pero no todos modos de macro se crean iguales. Muchos hacen sólo permitió que usted
obtuviera como fin como 200 Mm. Nikon CoolPix 990 y el deporte del disparo DSC-F505 de Sony
Cyber el macros más cercano de todas cámaras digitales actuales -ellos pueden enfocar en 20 Mm.
In Focus
Enfocar de manual no es siempre práctico en una cámara digital porque muchos modelos emplea
viewfinders separado que no muestra precisamente lo que el lente principal se enfoca en. El color LCD
selecciona en una exposición digital de cámara sólo un número muy limitado de bitios,
previniéndolo de enfocar exactamente.
Muchas cámaras digitales hacen, sin embargo, le dice la distancia en que ellos son enfocados
manualmente, tal como 1m o 3m, que pueden ayudar le a posicionar sus sujetos. Si enfocar óptico
preciso es esencial para su trabajo, entonces considera una sola cámara del reflejo (SLR) de lente tal
como el Olympus E10 o Canon D30. Estos permiten usted componer por el lente principal y ver
exactamente lo que se enfoca en. Ellos son costosos en £1,300, pero eso es el precio que usted paga por
caracterÃ−sticas profesionales.
Bien compuesto
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La composición es el proceso de encuadrar su retrato, y de la mayorÃ−a de los deporte digitales de
cámara dos técnicas: un viewfinder óptico convencional, o una pantalla del color LCD en la
espalda, cada con sus pros y contra.
Una pantalla da una impresión buena de cómo su exposición resultará, y dará una indicación
áspera del foco también. Eliminará también el efecto de parallax que pestes no SLR viewfinders
óptico, donde primer plano relativos necesitan para ser repositioned. En el hacia abajo lado, la
mayorÃ−a de las pantallas llegan a ser virtualmente invisibles en la luz directa del sol, y en ellos todo
consume la vida de baterÃ−a.
Algunos seleccionan puede ser echado al aire fuera y girado (tal como Canon PowerShot G1), que
puede ser magnÃ−fico para componer un retrato de bajo hacia abajo, o encima de cabezas de gente.
El panorama perfecto
En no SLR cámaras digitales, el viewfinder óptico da una representación justa de su composición.
Puede sufrir del parallax para sujetos más cerca, pero por lo menos consume el poder de cero y se
puede usar en la luz del dÃ−a. Algunas cámaras digitales aparecen del exterior para ser los diseños
de SLR, pero de hecho emplea pantallas estilo camcorder diminutas en su viewfinders. Tal viewfinders
electrónico (usado en el Fujifilm FinePix 4900 en pro de) puede ser capaz de demostrar la misma
información como una pantalla de trasero, con la ventaja de operador en la luz directa del sol, pero
ellos consumen el poder y no están a todos prueba.
La exposición que controla
Señalar y disparar son todo muy bien, pero la mayorÃ−a de los fotógrafos en algún punto anhelan
para más control. Quizás el retrato mirarÃ−a mejor un pedacito más oscuro, o quizá
enturbiarÃ−a levemente dar la impresión del movimiento. Esto es donde algún nivel del control
manual de la exposición es esencial
El ajuste de la abertura
El ajuste de la abertura hace un iris en el encogimiento de cámara o crece, dejar para entrar menos o
más luz respectivamente. Mientras ajustando la exposición, la abertura controla también la
profundidad de campo, o las cosas literalmente cuántas son enfocadas en el retrato. Un número F
pequeño (ve El 'F' el factor) tiene como resultado una profundidad pequeña de campo con sólo el
sujeto principal enfocado, mientras un número F más grande produce una profundidad más grande
de campo con más de la primera plana y fondo enfocados.
Claramente, para controlar la profundidad de campo, usted necesita controlar la abertura. La nota que
mientras muchas cámaras ofrecen abertura el control, ellos pueden sólo tiene dos colocaciones para
escoger de -idealmente usted querrá más.
El postigo apresura
La velocidad del postigo se refiere a la cantidad de tiempo para lo cual el sensor es expuesto, es medido
generalmente en fracciones de un segundo. Junto con el control de la cantidad de la luz que es dejada
para entrar, una velocidad más larga del postigo se puede usar para enturbiar el movimiento,
mientras un rápido uno podrÃ−a congelar la acción. Las exposiciones más rápidas ofrecieron por
la mayorÃ−a de las cámaras digitales están entre 1/500 y 1/1000 de un segundo, que es rápido
suficiente en congelar algo pero una bala veloz.
12
Cuándo escoger una cámara digital, mira la distancia del postigo apresura en la oferta, y si usted
manualmente los puede poner para el último control. Si usted quiere los faros clásicos de coche que
arrastran o el retrato de contorno de ciudad de noche, entonces usted necesitará idealmente una
exposición de por lo menos cuatro segundos. La nota que las velocidades más largas del postigo en
cámaras diferentes pueden variar de la mitad un segundo hasta 16 segundos, asÃ− que escoge su
modelo por consiguiente.
sensibilidad
Las cámaras convencionales se pueden cargar con la pelÃ−cula de variar la sensibilidad, medido en
ASA (la Asociación Americana de Estándares) las unidades. El sensor en la mayorÃ−a de las
cámaras digitales se valora en 100 ASA, pero puede ser amplificado para operar en 200 o 400 ASA.
Estos sensibilidades más altas pueden permitir que los retratos para ser tomados bajo condiciones
más oscuras, pero ellos sufren del azar aumentado el ruido electrónico en la imagen como resultado.
Este ruido llega a ser también más aparente en exposiciones más largas que unos pocos segundos.
Algunas cámaras, tal como Canon PowerShot G1, puede reducir la sensibilidad de su sensor a 50
ASA. Esto requiere dos veces más mucha luz (o duplica la exposición) de 100 ASA, pero las ayudas
reducen el ruido en la imagen y productos mejores retratos de la calidad.
La compensación de la exposición
Todas cámaras digitales tienen un auto que pone, que hará una adivinación en lo que ellos piensan
es la exposición ideal. Si usted no conviene y lo quiere un pedacito más brillante o más oscuro,
simplemente compensación de exposición de uso para obtener el efecto que usted es después. Se
ofrece normalmente en una distancia de +/-2EV en pasos 1/3 -esto permite que usted haga una
exposición hasta dos veces más oscuro o brillante como se recomienda por el auto de cámara que
pone. La compensación de la exposición se ofrece en cada cámara digital nosotros hemos probado y
somos controlados generalmente por una opción de menú o por una esfera en el cuerpo de cámara
El destello que obtiene
Muchas cámaras digitales representan los destellos incorporados que son efectivos sobre unos pocos
metros. La mayorÃ−a de las ofertas un modo de ojo rojo de reducción, que despide generalmente lejos
un de destello pre encogerse sus alumnos del sujeto, con lo cual reduciendo el efecto de ojo rojo. Es
difÃ−cil de eliminar de ojo rojo aunque, particularmente cuando el destello es cerca del lente. Los
profesionales emplean normalmente un fusil separado del destello en el fin de un paréntesis, y esto es
posible en cámaras digitales que representan un puerto externo de sync de destello.
Accionar arriba
Las baterÃ−as para cámaras digitales caen en dos categorÃ−as: AAs uniforme y las mochilas
propietarias de ion de lithium. AAs es más barato y prontamente disponible, pero rechargeables
puede tomar a 12 horas de refrescar. Por contraste, una baterÃ−a de ion de lithium puede recharge en
90 minutos, mientras es durar que AAs más pequeño y más largo. En el hacia abajo lado, una
baterÃ−a sobrante de ion de lithium podrÃ−a costar sobre £50 y poder sólo está disponible de
comerciantes de especialista.
Si usted viaja y quiere llevar el gran cantidad de prontamente disponible reserva, entonces una
cámara que usa AAs es la mejor elección. Las cámaras que usan baterÃ−as de ion de lithium de
rechargeable son de otro modo últimamente preferibles en términos de lifespan largo y tiempo
rápido de recharge.
13
almacenamiento
Todo pero las cámaras digitales más baratas almacenan sus retratos en tarjetas movibles de
memoria. Estos están disponibles en hasta 256Mb cada, pero la mayorÃ−a de las cámaras se
suministran con 8Mb o tarjetas 16Mb. Mientras usted puede volver a emplear tarjetas de memoria,
usted necesitará algo copiar sus retratos en primero, tal como un PC o cuaderno cercanos.
Hay tres formatos comunes de tarjeta, todo emplear la tecnologÃ−a semejante de la memoria del
Destello, y costar alrededor de £125 para 64Mb. No hay mucho en escoger entre ellos, menos que IBM
produce una miniatura Comprime el Destello disco duro con hasta la capacidad 1Gb. Esto es ideal para
cualquiera falto tomar el gran cantidad de fotos sin quedar sin la memoria, pero usted necesitarán una
cámara con una ranura Compacta del Destello -también nota que no todas cámaras Compactas de
Destello son compatible con esto duro maneja.
Los otros dos formatos de la tarjeta de la memoria son el SmartMedia delgado y el Palo de la Memoria
de Sony. La distancia de Sony de cámaras de Mavica almacena sus imágenes en uniforme 1.4Mb
discos flexibles o 3 en discos compactos de recordable, permitiendo que los retratos para siendo
compartidos fácilmente en todo PCs.
Las consideraciones de la compresión
Las imágenes de Uncompressed de 2.1 y 3.3 megapixel cámaras digitales miden 6Mb y 9Mb
respectivamente, que limita el número de los retratos que se pueden apretar en uniforme 8Mb y
tarjetas de memoria 16Mb. Consecuentemente, todas cámaras digitales emplean la compresión de
JPEG para reducir los tamaño de archivos.
La mayorÃ−a de las cámaras ofrecen varias colocaciones de JPEG, la calidad que comercÃ−a contra
almacenamiento. A pesar de comenzar con el mismo tamaño de la imagen de uncompressed, sin
embargo, un ramo de, dice, 3.3 cámaras de megapixel no producirán el mismo JPEG, aún cuando el
conjunto a mejor calidad. En nuestras pruebas nosotros hemos visto los archivos tan pequeño como
800Kb y tan grande como 2.5Mb de diferentes 3.3 cámaras de megapixel. Los archivos comprimidos
más altos sufrieron de la calidad levemente más baja de la imagen, pero con el beneficio de
almacenar más retratos.
Los retratos transferibles
Las cámaras digitales tempranas conectadas a puertos de serie de nueve alfileres, pero cuando las
resoluciones aumentadas, asÃ− que transfirió tiempo. USB es uniforme en todas cámaras digitales
nuevas, tiempo de transferencia de imagen de JPEG que reducen a apenas una pareja de segundos
cada. Virtualmente cada cámara digital representa también una salida videa compuesta, que puede
llenar su pantalla de la TELEVISION con sus retratos -magnÃ−fico para un slideshow instantáneo.
El 'F' el factor
La razón focal, o 'F' el número, de una cámara digital es técnicamente la razón entre la longitud
focal y abertura máxima de un lente. La última lÃ−nea es que lentes más grandes con razones
focales más pequeñas capturarán más luz, permitirlos trabajar mejor en condiciones débiles, o
en donde exposiciones rápidas son deseable. Está como usar la pelÃ−cula más rápida y más
sensible, tal como 400 ASA, menos ese usar un lente más brillante permite que usted atasque a la
mejor calidad 100 ASA que pone.
Un lente con un f2.0 la razón focal captura dos veces más mucha luz como uno en f2.8.
14
Semejantemente un lente f2.8 captura dos veces más mucha luz como un lente f4.0. Los números F
más pequeños son más deseables, pero tienen como resultado lentes más grande y más costosos.
Las pelÃ−culas que hacen
Muchas cámaras digitales ofrecen pelÃ−cula los modos, capturando entre 15 y 60 segundos de
modesto video, tal como 320 X 240 en 15fps. Usted puede replay el archivo en un jugador de medios en
su PC, o directamente en una TELEVISION que usa la salida videa de cámara.
La nota que no cada cámara digital captura el sonido con sus pelÃ−culas. Esos que hace, normalmente
permitió también que usted registre que clipes cortos de audiofrecuencia acompañen una imagen
-magnÃ−fico cuando usted está en un acontecimiento y la necesidad de recordar los nombres de gente.
Usted no paga tÃ−picamente más para una cámara que puede registrar el sonido, asÃ− que vale ir
para un modelo que incluye el sonido como un exceso incorporado.
Comparación:
A continuación se presenta dos tablas comparativas de las caracterÃ−stica principales a considerar
cuando se desee comprar una cámara digital.
Calidad de
Max.
imagen
resolución
dentro/fuera
Viewfinder
Flash
2.4/2.6
480 x 240
LCD
si
4.4/5
512 x 480
óptica
si
4.4/5.4
640 x 480
LCD
si
$399
4.4/4.8
640 x 480
LCD ,
óptica
no
Windows 3.1,
95
24 me.
$599
4.4/4.8
640 x 480
óptica, LCD no
Windows 3.1,
95
24 me.
6/5
768 x 576
óptica, LCD si
Windows 95,
NT; Mac OS
12 me.
$499
4.2/6
768 x 576
óptica, LCD no
Windows 95
12 me.
$399
6/5.4
640 x 480
LCD
si
$499
5.8/4.6
640 x 480
LCD
no
Sony DSC-F1 $499
5.6/5.4
640 x 480
LCD
si
$699
4.0/4.9
640 x 480
LCD
yes
Est.
precio
Minolta
$395
Dimage-Pic
Nikon Coolpix
$399
100
Nikon Coolpix
$550
300
Panasonic
CoolShot
KXL-600A
Panasonic
CoolShot
KXL-601A
Ricoh RDC-2 $799
Ricoh
RDC-2E
Ricoh
RDC-300
Sharp
VE-LC1U
Sony Digital
Mavica
Plataformas
soportadas
Windows 95;
Mac OS
Windows 3.1,
95; Mac OS
Windows 95,
97, NT; Mac
OS
Windows 95,
NT
Windows 3.1,
95; Mac OS
Windows 3.1,
95; Mac OS
Windows 3.1,
95, NT 4.0;
GarantÃ−a
12 me.
12 me.
12 me.
12 me.
12 me.
12 me.
3 me.
15
MVC-FD7
Toshiba
$499
3.6/5.4
640 x 480
PDR-2
Umax
$399
4/4
1000 x 800
MDX-8000
Yashica KC
$499
5.4/6.6
640 x 480
600
Digital cameras product guide
Camera (issue
Vital statistics
reviewed)
640 x 480 resolution, 2Mb
Agfa ePhoto CL18
fixed Flash, JPEG
(January 2001)
compression, £85
2.1 megapixels, USB, Compact
Canon Digital IXUS
Flash, focus 10cm to infinity,
(January 2001)
£450
Canon PowerShot
Zoom 2x/4x, 16Mb Compact
S20 (September
Flash, closest focus 120mm,
2000)
£549 plus VAT
Epson PhotoPC
3.3 megapixels, 16Mb
3000Z (September
Compact Flash, £679 plus
2000)
VAT
Kodak DC3400
2.3 megapixel CCD, JPEG
(January 2001)
compression £339.57
Video clip or moving images,
Kodak EZ200
640 x 480 resolution, ArcSoft
(February 2001)
Photo Impression, £99.99
Closest focus 20mm, 1.8in
Nikon CoolPix 990
TFT, 40-second video
(September 2000)
recording
Sony Cyber-shot
8Mb memory stick, Info
DSC-S70 (September
Lithium batteries
2000)
Mac OS
óptica
no
Windows 95
12 me.
óptica
si
Windows 95
12 me.
Windows 3.1,
95; Mac OS
12 me.
óptica, LCD si
Summary
Supplier
contacts
The CL18 just missed out on a Best
Buy Award, instead scooping a
well-deserved Commendation.
Agfa
The feature-packed IXUS scooped
Canon a coveted Best Buy award.
Canon
The first 3.3 megapixel camera on the
market, the S20 is compact, but
fully-featured.
Canon
A squat 3.3 megapixel camera with
built-in TFT.
Epson
The DC3400 goes beyond the features
offered by most digital cameras.
Five out of six for the EZ200 and it's
easy to see why -- the camera's a real
all-rounder and at a competitive price.
Expensive, but extensive feature set
makes it a good buy for professionals.
Kodak
Kodak
Nikon
Best Buy -- Cyber-shot's quality and the
features coupled with an
Sony
industry-leading battery made it hard to
beat.
Estudio comparativo de modelos de frame grabbers
Introducción
16
Figure F-1 muestra la estructura básica de un grabber de marco. Ante todo la separación de sync (llamó
también sync stripper) separa los pulsos de synchronization de la señal videa entrante. El sync horizontal
(Sync H) indica el comenzar de una lÃ−nea nueva y el sync vertical (Sync V) el comenzar de un campo o el
marco nuevos (ve las notas técnicas a la sección de la cámara). Después que estableció una
conexión entre la señal videa y el grabber, el tiempo que lo toma para asir tres marcos se requieren hasta
que el grabber corra en un estado fijo. Esto puede causar los problemas si usted piensa para cambiar entre una
fuente videa y otro. Para prevenir esta fase larga de la inicialización, las fuentes videas se pueden sincronizar
externamente para que el Syncs H y Syncs V de todas las cámaras estén en el synchronization. Este
mecanismo llamado de genlock se explica en las notas técnicas a la sección de la cámara.
Agradecidamente algún grabbers se equipa con un generador de sync que se usa para producir las señales
de sync para el genlocking. Es, sin embargo, importante darse cuenta que estas señales de sync no están el
nivel activadas de TTL y en el nivel de los pulsos uniformes videos. AsÃ− las fuentes videas tienen que ser
capaces de trabajar con entradas de sync de TTL. Note también que ese usar el generador de sync de
grabber no significa que la separación de sync es desconectada o directamente controlado por el generador
de sync. Además la separación de sync y el trabajo de generador de sync independientemente del uno al
otro son trabados indirectamente a la fuente videa.
Una vez que un synchronization fijo de las lÃ−neas y marcos se ha logrado, la próxima parte del proceso de
adquirir una imagen concierne la generación de los bitios sÃ− mismos. En la conformidad a los estándares
videos, la unidad de la muestra y el asidero toma 767 bitios por la lÃ−nea para cámaras de CCIR y 647
bitios por la lÃ−nea en caso de EIA al digitize ellos. Como discutido en las notas técnicas a la sección de
la cámara que esto dirige a una frecuencia del reloj del bitio de 14.75 MHz para CCIR y 12.3 MHz para EIA.
En el grabbers de la práctica puede diferir un pedacito pequeño de estos valores sin cualquier pérdida de
la certeza. Además una cartografÃ−a exacta de los bitios de la astilla de CCD a la memoria del grabber o la
computadora es sólo posible si el grabber usa el reloj del bitio de la cámara.
Los bitios de digitized se reúnen en una memoria intermedia de la imagen o la memoria intermedia de FIFO.
Las tiendas de la memoria intermedia de la imagen por lo menos un marco completo y se usa si la anchura de
banda del autobús es demasiado pequeña transportar el digitized la corriente videa de datos sin la
pérdida. Los sistemas modernos del autobús aprecian que el autobús de PCI sea tan rápido que sólo un
FIFO pequeño de unos pocos kbytes es necesario a irregularidades de memoria intermedia del flujo de
datos. AsÃ− es posible reunir el digitized la corriente videa de datos directamente en la memoria principal de
la computadora y/o para pasarlo directamente a la tarjeta de la gráfica para considerarlo en verdadero
verdadero El tiempo.
La figura F-1: Esto es la estructura básica de un grabber de marco. Ante todo la separación de sync (llamó
también sync stripper) separa los pulsos de synchronization de la señal videa entrante. En la conformidad
a los estándares videos, la unidad de la muestra y el asidero toma 767 bitios por la lÃ−nea para cámaras de
CCIR y 647 bitios por la lÃ−nea en caso de EIA al digitize ellos. En el grabbers de la práctica puede diferir
un pedacito pequeño de estos valores sin cualquier pérdida de la certeza. Además una cartografÃ−a
17
exacta de los bitios de la astilla de CCD a la memoria del grabber o la computadora es sólo posible si el
grabber usa el reloj del bitio de la cámara. Los bitios de digitized se reúnen en una memoria intermedia de
la imagen o la memoria intermedia de FIFO. Las tiendas de la memoria intermedia de la imagen por lo menos
un marco completo y se usa si la anchura de banda del autobús es demasiado pequeña transportar el
digitized la corriente videa de datos sin la pérdida. Los sistemas modernos del autobús aprecian que el
autobús de PCI sea tan rápido que sólo un FIFO pequeño de unos pocos kbytes es necesario a
irregularidades de memoria intermedia del flujo de datos. AsÃ− es posible reunir el digitized la corriente
videa de datos directamente en la memoria principal de la computadora y/o para pasarlo directamente a la
tarjeta de la gráfica para considerarlo vive.
Multimedia contra. la visión de máquina
A primera vista, grabbers de marco para el multimedia y propósitos de visión de máquina puede parecer
ser semejante: ambos adquiere y las imágenes de digitize para ser procesadas por una computadora. Ellos
son, sin embargo, muy diferente. Grabbers de Multimedia se diseña para adquirir las imágenes para la
redacción de video y audiofrecuencia. Las corrientes enormes de datos que ellos producen se tienen que
demostrar eficientemente, almacenados y transmitidos. Con esto en la mente, es innecesario decir que la
cantidad de los datos que se tiene que procesar debe ser mantenida a un mÃ−nimo absoluto. Las medidas
tÃ−picas son el uso de imágenes bajas de resolución y técnicas de compresión. Como resultado la
calidad de imagen es pobre. Por otro lado, las imágenes que se usan como una base para la visión de
máquina tiene que representar los objetos del mundo que ellos representan tan precisamente como sea
posible. A fin de cuentas, es bastante posible que una necesidades de la aplicación para decir al usuario
información precisa tal como diámetro `the del hoyo del taladro es 6.25mm'.
Del punto del panorama de software de conductor la caracterÃ−stica que se distingue de multimedia es la
existencia del estándar comunica como MCI (el Control de Multimedia Comunica) y TWAIN. En el campo
de la visión de máquina grabbers sencillo se accesa vÃ−a sus registros o siguiente un concepto más
moderno ellos acompañado de las bibliotecas de conductor que cubre la estructura de registro del grabbers
pero no obstante el acceso directo de la oferta a recursos de hardware. Sin embargo no hay los estándares.
Cada fabricante tiene su propia estrategia. Esto refleja la falta de estándares de hardware de visión de
máquina para caracterÃ−sticas especiales como mecanismos de disparador (ve las notas técnicas a la
sección de la cámara información adicional acerca de mecanismos de disparador). El comunica entre
conductores y aplicaciones son standardizados extensamente. Por contraste aplicaciones de visión de
máquina difieren extremadamente. AsÃ− software de aplicación es a menudo está hecho a la medida.
La adquisición no estándar
Cuando es también verdad para cámaras de visión de máquina, el grabbers correspondiente de marco
ofrece varias caracterÃ−sticas especiales fuera de los estándares videos. Los párrafos siguientes describen
tres clases tÃ−picas de grabbers no estándar:
La resolución máxima de la imagen definida por los estándares videos es suficiente para la mayorÃ−a de
las aplicaciones. AsÃ− una clase de grabbers no estándar refina el estándar video con caracterÃ−sticas
como reloj de bitio, mecanismos de disparador y progresivo escudriña. Encuadre grabbers que se ha
diseñado para trabajar con cámaras de RGB puede ser usado generalmente adquirir hasta tres señales de
video de monochrome sÃ−ncronamente (estos tres canales no tienen que representar necesariamente las
señales usuales, rojas, verdes y azules). Usando este enfoque, un sistema estéreo de la visión se puede
dar cuenta. Además alguna oferta especial de cámaras dos salidas videas duplicar su escudriña la tasa y
puede ser conectado al grabbers de RGB.
Una segunda clase de grabbers no estándar no respeta los estándares videos lo que tan jamás. Ellos son
adaptables a casi alguna cámara no estándar como la lÃ−nea escudriña cámaras, cámaras y cámaras
18
digitales que ofrecen una resolución más allá de que del estándar video. Tal un nivel alto de la
flexibilidad es sólo posible si el grabber que él mismo puede ser reconfigured por el usuario. Por lo tanto
esta clase de grabbers se embarca generalmente con los programas especiales de configuración que
engendran un archivo de la descripción de cámara. Este archivo es usado por el software de conductor de
grabber para configurar el grabber.
Aunque el desempeño de PCs actual sea alto, especialmente para el procesamiento de sucesiones de imagen,
es insuficiente. AsÃ− poder de computar de exceso se necesita. Para este propósito alto finaliza grabbers de
marco se equipa con uno o con más procesadores de la señal que hacen la unidad de procesamiento central
la imagen intensiva de procesamiento pre. Obviamente la aplicación exitosa de tal grabber requiere mucha
experiencia. Además la complejidad del grabber verdadero, el ambiente del desarrollo para los procesadores
de la señal hace las demandas altas.
El resumen
Grabber de marco y cámaras deben correr en la armonÃ−a con el uno al otro. Eche una mirada al resumen
de la cámara notas introductorias.
Grabbers de marco diseñado para la visión de máquina y esos diseñado para el multimedia son muy
diferentes en la construcción como ellos cumplen las tareas muy diferentes.
Cuándo el grabber de marco es conectado a la computadora con un autobús lento (ISA por ejemplo),
requiere onboard suplementario de memoria, pero cuando conectó con el autobús más moderno y más
rápido de PCI, el grabber de marco requiere sólo un FIFO a la memoria intermedia unos pocas lÃ−neas.
Después que la señal videa ha entrado el grabber, requiere hasta 3 imágenes a inicializarse. La
conmutación rápida entre fuentes videas requiere que las cámaras se sincronizan (genlock).
Cuando grabbers de RGB tiene acceso a tres UN/los convertidores D, ellos son acomodados idealmente a la
visión estérea y a cámaras que entregan una corriente alta de datos.
Comparación
Vision Processors
Matrox Genesis
Family of Products
Matrox
Matrox
Matrox
Main Processor
Matrox Corona
Meteor-II Pulsar
Genesis-LC BoardBoard
• on-board display • on-board • on-board n/a
• use in
• on-board
conjunction monochrome
up to 1600 x 1200 display up display up
with the
display up to
with true-color
to 1600 x to 1600 x
capabilities
1200 with 1200 with
Matrox line 1600 x 1200
of graphics
• single or dual
• single or dual
true-color true-color
screen mode
screen mode
capabilities capabilities
boards for
high quality • pseudo-color
• true-color non- • single or • single or
display
non- destructive destructive
dual
dual screen
overlay
overlay
screen
mode
mode
•
• pseudo- pseudo-color
color non- non-
Frame Grabbers
Display
19
On-Board
processing
no
Memory
• 2 MB WRAM
image display
• 4 MB
buffer
acquisition
• 2 MB WRAM
frame buffer
overlay display
buffer
Additional
Features
• acquires
video directly
into system or
display
memory in
real-time6
• optional
MJPEG
compression
and
decompression
module
no
destructive destructive
overlay
overlay
one
processing
node with:
• TI's
one or two
no
no
TMS320C80processing nodes
DSP
• Matrox
NOA ASIC
• 6 MB
WRAM
• 6 MB
image
• up to 4 MB
WRAM display
WRAM image
image
buffer
display buffer
display
• 64 or 128 MB
• 2 MB
• up to 4 MB
buffer
SDRAM
WRAM
WRAM overlay
• 2 MB
processing
overlay
display buffer
WRAM display
memory
• 2 MB WRAM
overlay
buffer
acquisition frame
display
• 64 MB
buffer
buffer
SDRAM
processing
memory
• acquires video
directly into
system and
display memory
in real-time
• optional video
encoder for
outputting images
to external
standard video
devices
• acquires
video
directly
into
system
and
display
memory in
real-time
• provides
scalable
performance
• up to 6
Processor
Boards in a
system
.
DFG/1394-1
• Converts standard video to IEEE-1394 uncompressed
• Inputs: 2x composite (cinch), 1x Y/C (S-VHS)
• Ports: 2x IEEE 1394-1995/1394a, 6-pin, 400 Mb/s
• Real-time display even on Laptops
• Real-time mirroring
• Comes with a WDM Stream Class Driver
• Comes with the Capture SDK
• Pentium 300 MHz or higher
• Windows 2000/SP2 or higher, DirectX 8 or higher
20
Video formats
Max video resolution
Analog inputs
1394 interface
Connectors (input)
Connectors (output)
On-board settings
On-board processing
Available color formats
A/D conversion
Square pixels
Pixel jitter
Noise
Included software
Operating system
requirements
Supply voltage
Current consumption
Dimensions
PAL/NTSC, RS-170/CCIR
768x576 at 50Hz (PAL/CCIR), 640x480 at 60Hz (NTSC/RS170)
2x composite, 1x Y/C (multiplexed inputs)
Compliant with IEEE 1394-1995 and IEEE 1394a
2x female RCA (Cinch), 1x 4 pin S-VHS
2x IEEE 1394 6-pin ports (equiv to Molex 53462)
Hue, saturation, brightness, contrast, AGC etc.
Mirroring
YUV 4:2:2, 4:1:1
RGB 32, RGB 24, RGB 8
CCIR: 14.75 MHz, NTSC: 12.27 MHz
Yes
<1ns for regular sampling scheme
1 LSB RMS
WDM Stream Class Driver and
Capture SDK
Windows 2000/SP2 or higher, DirectX 8
8 to 30 VDC
approx 120 mA (at 12 VDC, idle), approx 140 mA (at 12VDC, during 400
Mbps transfer)
H:32 mm W:58 mm L:95 mm
see also
approx 100g
Mass
Max. temperature
-5°C to 45°C
(operation)
Max. temperature (storage) -20°C to 60°C
Max. humidity (operation) 90% non-condensing
Please note:
Subject to change without notice
The Imaging Source DFG/VPP
• Captures NTSC/PAL/SECAM
• S-Video, composite, 2x video inputs
• DLL-based SDK, Grab&View Light
Video formats
Max video resolution
Analog inputs
Connectors
PAL/NTSC, RS-170/CCIR, composite (CVBS), Y/C (S-VHS)
768x576 at 50Hz (PAL/CCIR), 640x480 at 60Hz (NTSC/RS170)
2x composite or 1x Y/C (multiplexed inputs)
2x female RCA (Cinch) or 1x 4 pin S-VHS or 1x female RCA (Cinch)
21
On-board settings
Color, saturation, brightness, contrast etc.
On-board procedures
Color conversion Y/C to RGB in real-time, real-time x/y scaler
System bus
Up to 8 MB/s (dependent upon system capacity). PCMCIA 2.1
Color sampling
RGB24, Y8 (gray value)
A/D conversion
CCIR: 17.73 MHz, NTSC: 14.32 MHz
Square pixels
yes
Noise
1 LSB RMS
Power requirements
Typical: 1.1W, maximum: 1.5W
Video cable length
1.5m
Included software
DLL-based SDK for Windows 95/98/NT, Grab&View Light
Available software
Grab&View, Ad Oculos, LEADTOOLS
Recommended compilers
MS Visual Basic, MS Visual Studio, Borland Delphi
Please note:
Subject to change without notice
The Imaging Source DFG/LC1
• Inputs: 2x composite, 1x Y/C (S-VHS)
• Overlay function with Direct Draw
• Real-time x/y scaler
• EEPROM to save data (can be used as dongle)
• Grab&View Light for image acquisition
• DLL and ActiveX-based SDKs
• VfW and WDM drivers
• Capture filter
• Codec
Video formats
Max video resolution
Analog inputs
Connectors
On-board EEPROM
On-board settings
PAL/NTSC/SECAM, RS-170/CCIR, composite (CVBS), Y/C (S-VHS)
768x576 at 50Hz (PAL/CCIR), 640x480 at 60Hz (NTSC/RS170)
2x composite, 1x Y/C (multiplexed inputs)
2x female RCA (Cinch), 1x 4 pin S-VHS
64 bytes usable as hardware dongle
Hue, saturation, brightness, contrast, AGC etc.
Color conversion Y/C to RGB in real-time, real-time x/y scaler,
On-board procedures
interpolation
Non-destructive overlay of graphics in live video with low CPU load.
Acquisition to graphics card
Graphics card with BackBuffer mode required.
Sync level
75mV or 125mV: suitable for sync with VCR
On-board RAM
FIFO for transfer to system memory
22
System bus
Transfer
Color sampling
Sampling rate
A/D conversion
Square pixels
Pixel jitter
Noise
Included software
Up to 132 MB/s (dependent upon system capacity). PCI 2.1, 32 bit
Burst DMA
RGB32, RGB24, RGB16, RGB15, YUV2-YCRCB 4:2:2,
BTYUV-YCRCB, 4:1:1, Y8 (gray value), 8 bit, dithered, YCRCB 4:2:2
planar, YUV12 planar, YCRCB 4:1:1 planar, YUV9 planar
40 MHz for luminance and chrominance
CCIR: 14.75 MHz, NTSC: 12.27 MHz, SECAM: 14.75 MHz
Yes
<6ns
1 LSB RMS
Grab&View Light, ActiveX-based SDK, DLL-based SDK, VfW and WDM
drivers, Capture filter, Codec
Grab&View, Ad Oculos, LEADTOOLS, ActivVisionTools, HALCON
MS Visual Basic, MS Visual Studio, Borland Delphi
Available software
Recommended compilers
Please note:
Subject to change without notice
The Imaging Source DFG/LC2
• Captures NTSC/PAL/SECAM
• S-Video, composite, 4x video inputs
• Trigger, HD/VD, 12V output, DIG I/O
• Grab&View Light for image acquisition
• DLL and ActiveX-based SDKs
• VfW and WDM drivers
• Capture filter
• Codec
Video formats
Max video resolution
Analog inputs
Connectors
On-board EEPROM
On-board settings
PAL/NTSC/SECAM, RS-170/CCIR, composite (CVBS), Y/C (S-VHS)
768x576 at 50Hz (PAL/CCIR), 640x480 at 60Hz (NTSC/RS170)
4x composite, 4x Y/C (S-VHS)
4x 12 pin female Hirose, 1x 6 pin female Hirose
64 bytes usable as hardware dongle
Hue, saturation, brightness, contrast, gamma, AGC etc.
Color conversion Y/C to RGB in real-time, real-time x/y scaler,
On-board procedures
interpolation
Non-destructive overlay of graphics in live video with low CPU load.
Acquisition to graphics card
Graphics card with BackBuffer mode required.
Sync output
4x HD/VD TTL, 50 Hz / 60 Hz
Sync level
75mV or 125mV: suitable for sync with VCR
Trigger input
1x TTL
23
Digital I/O
Power supply from board
Sync level
On-board RAM
System bus
Transfer
Color sampling
Sampling rate
A/D conversion
Square pixels
Pixel jitter
Noise
Included software
1x in, 1x out (TTL)
4x 12V to power cameras
75mV or 125mV: suitable for sync with VCR
FIFO for transfer to system memory
Up to 132 MB/s (dependent upon system capacity). PCI 2.1, 32 bit
Burst DMA
RGB32, RGB24, RGB16, RGB15, YUV2-YCRCB 4:2:2,
BTYUV-YCRCB, 4:1:1, Y8 (gray value), 8 bit, dithered, YCRCB 4:2:2
planar, YUV12 planar, YCRCB 4:1:1 planar, YUV9 planar
40 MHz for luminance and chrominance
CCIR: 14.75 MHz, NTSC: 12.27 MHz, SECAM: 14.75 MHz
Yes
<6ns
1 LSB RMS
Grab&View Light, ActiveX-based SDK, DLL-based SDK, VfW and WDM
drivers, Capture filter Codec
Grab&View, Ad Oculos, LEADTOOLS, HALCON
MS Visual Basic, MS Visual Studio, Borland Delphi
Available software
Recommended compilers
Please note:
Subject to change without notice
The Imaging Source DFG/LC4
Under development
• Captures NTSC/PAL/SECAM
• 4x composite inputs
• Fast multiplexer
• Grab&View Light for image acquisition
• DLL and ActiveX-based SDKs
• VfW and WDM drivers
• Capture filter
• Codec
Video formats
Max video resolution
Analog inputs
Connectors
On-board EEPROM
On-board settings
PAL/NTSC/SECAM, RS-170/CCIR, composite (CVBS)
768x576 at 50Hz (PAL/CCIR), 640x480 at 60Hz (NTSC/RS170)
4x composite (multiplexed inputs)
4x BNC
64 bytes usable as hardware dongle
Hue, saturation, brightness, contrast, gamma, AGC etc.
24
Color conversion Y/C to RGB in real-time, real-time x/y scaler,
interpolation
Non-destructive overlay of graphics in live video with low CPU load.
Acquisition to graphics card
Graphics card with BackBuffer mode required.
Sync level
75mV or 125mV: suitable for sync with VCR
On-board RAM
FIFO for transfer to system memory
System bus
Up to 132 MB/s (dependent upon system capacity). PCI 2.1, 32 bit
Transfer
Burst DMA
RGB32, RGB24, RGB16, RGB15, YUV2-YCRCB 4:2:2,
Color sampling
BTYUV-YCRCB, 4:1:1, Y8 (gray value), 8 bit, dithered, YCRCB 4:2:2
planar, YUV12 planar, YCRCB 4:1:1 planar, YUV9 planar
Sampling rate
40 MHz for luminance and chrominance
A/D conversion
CCIR: 14.75 MHz, NTSC: 12.27 MHz, SECAM: 14.75 MHz
Square pixels
Yes
Pixel jitter
<6ns
Noise
1 LSB RMS
Grab&View Light, ActiveX-based SDK, DLL-based SDK, VfW and WDM
Included software
drivers, Capture filter, Codec
Available software
Grab&View, Ad Oculos, LEADTOOLS, HALCON
Recommended compilers
MS Visual Basic, MS Visual Studio, Borland Delphi
Please note:
Subject to change without notice
On-board procedures
25