12 Nisan 2016 Salı

Görüntü İşleme Cihazları Tarayıcı


Tarayıcı (Scanner):
Kitap,  dergi,  gazete,  fotoğraf  gibi  çeşitli  basılı  dokümanlarda  bulunan  renkli  veya
siyah beyaz yazıları, resimleri bilgisayar ortamına aktarmak için tarayıcılar kullanılmaktadır.
Tarayıcılar, dokümanın ince bir satır hâlinde ışıklandırılıp yansıyan ışığın algılanması
prensibi  ile çalışır. Algılanan ışık seviyeleri sensör tarafından gerilime dönüştürülerek ADC
üzerinden  sayısala  çevrilip  bilgisayara  aktarılır.  Burada  sensörün  boyutları  ve  ADC’nin
çözünürlüğü  taranan  materyalin  kalitesi  açısından  önemlidir.  Işık  kaynağı  doğrusal  ve  tek
boyutlu  bir  yapıya  sahiptir.  Tarayıcı  içerisinde  CCD  optik  algılayıcı,  yansıyan  ışığı  CCD
üzerine toplayan lens,  yansıyan ışığı CCD üzerine taşıyan aynalar  ve tüm bu sistemi yatay
düzlemde ileri geri hareket ettiren step (adım) motor barındırır.















Tarayıcı Çeşitleri:
Tarayıcılar  değişik  türlerde  karşımıza  çıkabilmektedir.  Çok  fonksiyonlu  yazıcılarda
tümleşik  olarak  bulunan  tarayıcılar,  sadece  tarayıcı  özelliği  olan  ve  genellikle  A4
boyutundaki  kâğıtları  tararken  kullanılan  tarayıcılar  (flatbed)  ve  küçük  boyutlardaki
belgelerde tarama işlemini gerçekleştirebileceğiniz el tarayıcıları mevcuttur.








Tarayıcıların Bağlantıları:
Tarayıcıların  hangi  bağlantı  noktası  üzerinden  bilgisayara  bağlandığı,  verilerin
tarandıktan  sonra  bilgisayara  gönderilmesi  aşamasında  önemlidir.  Bağlantı  noktasının  bant
genişliği ne kadar yüksekse aktarım o kadar hızlı gerçekleşir. Günümüzde paralel port, SCSI,
USB ve firewire arayüzüne sahip tarayıcılar bulunmaktadır.

Tarayıcılarla İlgili Temel Kavramlar:

Çözünürlük:

Birimi dpi  (dot per inch=inç başına nokta sayısı) ile belirlenir. Bu değer ışık  algılayıcı
CCD sensör üzerindeki  algılayıcı nokta sayısını belirler. Tarayıcılarda, çözünürlük  arttıkça
taranan resim büyür. Çözünürlük arttıkça adım motor daha küçük adımlarla dönerek  resmin
daha  ayrıntılı  taranması  sağlanır.  Çözünürlük  arttıkça  resme  ait  bilgi  de  artar.  Fotoğraf
kalitesinde  bir  resim  için  en  az  300  dpi,  baskı  kalitesi  için  ise  72  dpi  değerleri  yeterli
olmaktadır.  Ama  günümüzde  bu  değerlerden  çok  daha  büyük  (1200  dpi,  2400  dpi,  4800,
9600  dpi…)  çözünürlüğe  sahip  tarayıcılar  bulunmaktadır.  Tarayıcılarda  yatay  ve  düşey
çözünürlük beraber kullanılarak çözünürlük belirtilir. 1200x2400 dpi, 4800x6400 dpi gibi.
Tarayıcılarda  iki  tip  çözünürlük  vardır.  Bunlardan  biri,  donanım;  diğeri,  yazılım
çözünürlüğüdür.  Burada  önemli  olan  donanım  çözünürlüğüdür.  Çözünürlüğün  yazılımla
artması;  donanımın elde ettiği  piksellerin arasına yazılımla piksel eklenmesi  (interpolasyon)
ile  gerçekleştirilir.  Tarayıcı  seçerken  çözünürlüğün  donanımın  desteklediği  çözünürlük
olarak  dikkate  alınması  gerekir.  Çok  küçük  nesneler,  yüksek  çözünürlükte  taranırsa  elde
edilen resimlerde gözle görülür bozulmalar gözlemlenmiştir.

Renk Derinliği (Bit Derinliği):

CCD  sensör,  algıladığı  ışık  seviyesini  gerilime  dönüştürmektedir.  Tabiatta  renkler,
beyaz  ve  siyah  arasında  dağılım  göstermektedir.  Renk  derinliği,  algılanan  ışık  seviyesinin
beyaz  ve  siyah  arasında  kaç  farklı  renkten  biri  olacağını  belirler.  Renk  derinliği  ne  kadar
fazla  ise  taranan  resim  o  kadar  gerçekçi  olacaktır.  Aslında  bu  değer,  tarayıcı  içerisindeki
ADC (analog dijital çevirici)’nin çözünürlüğüdür. Örneğin bir tarayıcının renk derinliği 2 bit
olsun. 22=4 yapar. Yani algılanan ışık seviyesi siyah ile beyaz dâhil 4 farklı renkten birisinin
değerini  alacaktır.  Siyah  ve  beyaz  tarama  yapan  bir  tarayıcının  renk  derinliği  1  bit tir.
Taranan resimdeki tüm  farklı renkler 21=2 farklı renkle oluşturulur. Bu renkler  de siyah  ve
beyazdır.  Günümüzde  24,  32,  48,  64  ve  96  bitlik  renk  derinliğine  sahip  tarayıcılar
bulunmaktadır. 24 bit değeri bile aslında yüksek bir değerdir. Renk derinliği daha çok renkli
fotoğrafların  taranmasında  önem  arz  etmektedir.  Siyah  beyaz  doküman  veya  renk  ayrım
hassasiyeti  o  kadar  önemli  olmayan  durumlarda  renk  derinliği  düşük  olan  tarayıcı  tercih
edilebilir. Yüksek çözünürlükte taranmış bir resmi aynı kalitede görüntülemek için kullanılan
ekranın  da  en  az  o  kadar  çözünürlüğe  sahip  olması  gerekir.  Günümüzde  henüz  96  bit
çözünürlüğe sahip ekranlar bulunmamaktadır.

Kameralar
Dijital Kameralar:

Dijital  kameralar  vasıtası  ile  fotoğraf  çekip  bunları  bilgisayara  aktarabilir  ya  da
fotoğraf yazıcıları yardımı ile baskı yapabilirsiniz.
 


















Dijital  fotoğraf  makineleri,  elektroniğin  temelini  oluşturan  direnç  değişimlerini  esas
alarak  çalışır.  Her  malzemenin  değişik  durumlarda  farklı  dirençleri  vardır.  Kimisi  nem
oranıyla  değişim  gösterir,  kimisi  sıcaklıklar,  kimisi  de  üzerine  düşen  ışığın  frekansıyla
değişim gösterir. Dijital fotoğraf makineleri de tamamen ışığın frekansını algılayan oldukça
ufak  fakat  içerisinde  günümüz  teknolojisinde  15  milyondan  fazla  piksel  barındırabilen
panellerle  çalışır.  Bu  pikseller  son  teknoloji  ile  her  renge  hassasiyet  gösterebilir  hâle
gelmiştir, yine de mükemmel değillerdir.













Işık panele düştükten sonra  fotoğraf makinesinin içerisinde yer alan mikroişlemcilere
yine  önceden  yüklenen  ve  her  ışığın  frekansına  karşılık  gelen  direnç  değerinin  belirtildiği
program yardımıyla her pikseldeki renk hızlıca tespit edilir ve işlenip resim oluşturulduktan
sonra bu seferde LCD ekran üzerine düşürülerek kullanıcıya sunulur.

Işın  bu  panel  üzerine  gelmeden  önce  merceklerle  odaklanır.  Görüntünün  fotoğraf
makinesinde  olduğundan  daha  parlak  görünmesinin  sebebi,  ışın  kırıcı  gözlüklerde  olduğu
gibi  bir  tabaka  ile  kaplanarak  renklerin  bazı  tonlarının  elekten  geçirilmesidir.  Bu  da  daha
parlak bir görüntü sağlar.  Işın panel üzerine düştüğünde merceklerle görüntü tam sığdırılmış
ve oldukça netleştirilmiş olur. Nasıl bir mercekle bir  yere bakarken  ya  da merceğin bir kâğıt
üzerine tutulup kâğıt yakılmak istendiğinde uygun odak  uzaklığını bulmak için mercek  ileri
geri  hareket  ettirilir  ya  da  dürbünle  uzaklara  bakıldığında  görüntüyü  netleştirmek  için
dürbünün mercek ayarlarıyla oynanır, fotoğraf makinesinin merceği de aynen öyledir

Dijital kameralarla ilgili temel kavramlar:

Çözünürlük:

Her  karede  kaç  piksel  olduğunu  gösteren  bu  değer  çektiğiniz  fotoğrafın  kalitesini
belirlemektedir.  Çözünürlük  değerinin  yüksekliği  kaliteyi  artıracaktır  ancak  fotoğrafın
hafızada  kapladığı  alanı  da  artıracaktır.  Çözünürlük  değerleri  sensör  tipinin  çözünürlük
değerleridir.  Fotoğraf  makinelerinde  CMOS  ve  CCD  sensör  olmak  üzere  iki  tip  sensör
kullanılmaktadır.  CCD  daha  çok  enerji  harcar,  kolay  ısınır,  daha  temiz  ve  kaliteli  görüntü
elde  eder.  CMOS  ise  daha  az  enerji  harcar,  ucuzdur,  kolay  üretilir  fakat  daha  az  kaliteli
görüntüler elde eder.

Genişleme yuvası:

Dijital  kameraların  çözünürlükleri  yüksek  fakat  iç  hafızaları  düşük  olduğundan
fotoğraf çekme kapasiteleri tamamen hafıza kartlarına bağlıdır. 6 MP’lik bir resim yaklaşık
2,7 MB alan kaplayacaktır. Bu durumda 32 MB iç hafızası olan bir makine ile 11 tane resim
çekebilirsiniz.  Fakat  bu  cihaza  1  GB’lik  hafıza  kartı  takarsanız  çekebileceğiniz  fotoğraf
sayısı  380’e  çıkacaktır.  Hafıza  kartları  çeşitli  türlerde  olabilmektedir.  Önemli  olan  cihaz
hangi türde kartı kullanabiliyorsa o türde kart takmaktır. Secure  digital  (SD),  compact flash
(CF),  multi  media  card  (MMC)  ve  memory  stick  gibi  farklı  türlerde  hafıza  kartları
bulunmaktadır.

Yakınlaşma (Zoom) Özelliği:

Yakınlaşma  özelliği  optik  ve  dijital  olmak  üzere  iki  çeşittir.  Optik  yakınlaştırma,
mercek  ile  yapılan  gerçek  yakınlaştırmadır.  Merceğin  biri  görüntüyü  yakınlaştırıp  bir
noktada odaklarken  diğeri gelen görüntünün ilk mercekten geçtikten sonra ters dönmesinden
dolayı  hem  görüntüyü  düzeltir  hem  de  gözün  görebileceği  şekilde  odaklar.  Tabi  ki  zoom
miktarı  arttıkça  mercek  sayısı  ve  hareket  kabiliyetleri  değişim  gösterebilir.  Ayrıca
objektiflerdeki  geniş açı  da  yapılan  zoomla  değişmektedir.  Bu  da  fotoğrafınıza  sığdırmak
istediğiniz kare, siz zoom yaptıkça küçülüyor demektir.  Optik yakınlaştırma resimde kalite
kaybı oluşturmaz. Dijital yakınlaştırma ise yazılımsal yakınlaştırmadır. Kalite kaybına neden
olur.  Dolayısı  ile  bir  fotoğraf  makinesi  alırken  en  önemli  husus  dijital  zoom  oranının
yüksekliğinden ziyade, optik zoom oranının yüksekliğidir. Dijital yakınlaştırmanın diğer adı
“interpolasyon”dur.  Yazılım  ile  görüntüyü  oluşturan  pikseller  arasına,  tahminî  piksel
değerlerini oluşturarak resmi büyütmek anlamına gelir. Yazılım, kullandığı algoritmaya göre ara  değerleri  tahmin  eder.  Ara  değer  tam  olarak  bilinemediğinden  resmin  kalitesinde
bozulma olur. Mümkün olduğu sürece dijital yakınlaştırmanın kullanılması önerilmez.

Diyafram:

Diyafram;  kullanıcının  gündüz  veya  gece,  güneşli  ya  da  kapalı  havalarda  en  ideal
fotoğrafı çekmesine imkân tanır. Diyaframın özelliği,  mercek üzerine düşen ışığın miktarını,
kapanıp  açılarak  ayarlayabilmesidir.  Diyafram  ışık  yoğunluğunun  fazla  olması  durumunda
kapanır, az olması durumunda da açılarak genişler. Bu sayede kullanıcı, güneşli ve parlak bir
havada da gece karanlıkta da benzer netliği yakalar.

Dijital Video Kameralar:

Dijital video kameralar vasıtası ile  hareketli görüntüleri kaydedip  görüntüler üzerinde
çeşitli  işlemler  yapabilir  ve  bunları  televizyon,  projeksiyon  gibi  cihazlar  vasıtası  ile  direkt
olarak izleyebilirsiniz.





















Standart  televizyon  kamerası  üç  ana  parçadan  oluşur.  Bunlardan  birincisi  lenstir.
Lensler  ve diğer optik elemanlar haricî  optik sistem olarak da adlandırılır. İkinci parça ise
görüntü aygıtlarıdır. CCD veya pickup tüp şeklinde olabilir. Bunlara dâhilî  optik sistem de
denir. Üçüncüsü ise LCD ekrandır. Kameranın ürettiği görüntüyü görmemizi sağlar.
Tüm dijital video kameralar aynı temel prensiple çalışır. Bu, optik görüntünün elektrik
sinyaline, daha sonra televizyon aracılığıyla tekrar görünebilir hâle dönüştürülmesidir.
Objeden  yansıyan  ışık  lens  tarafından  toplanıp  görüntü  aygıtına (CCD  veya  pickup)
toplanan ışığı odaklar. Görüntü aygıtı ışığı video sinyaline dönüştürür. Bu sinyal daha sonra
tekrar işlenerek ekran görüntüsü oluşturulur.

Dijital Video Kameralarla İlgili Temel Kavramlar:

Kayıt Ortamı:

Video kameralar MiniDV, DVD ve HDD gibi ortamlara kayıt yapabilmektedir. DVD
ortamına yapılan kayıtları bilgisayar ve DVD okuyucularda doğrudan kullanabilirsiniz. Fakat
DVD  ortamına  yapılan  kayıtlarda,  çekilen  kayıt  üzerinde  düzenleme  yapmak  istediğinizde
yapılan kayıt DVD üzerinde yapıldığından  düzenleme yapamazsınız. Mini DV  (kaset)’lerde
90  dakikaya  kadar  tek  yüzlü  DVD’lerde  60  dakikaya  kadar  kayıt  yapılabilir.  HDD  ortamı
kullanan  kameralarda  ise  sabit  diskin  kapasitesine  bağlı  olarak  bu  süre  değişecektir.  Sabit diskli  kameraların  fiyatları  Mini  DV  ve  DVD  ortamına  kayıt  yapan  kameralara  göre  daha
yüksektir. Kasetlere (mini DV) yaptığınız kayıtları MPEG kartı denilen görüntü aktarma kartları
ile  bilgisayar  ortamına  aktarabilirsiniz.  DVD  ya  da  HDD  ortamına  yaptığınız  kayıtları  ise
avi, mpeg, mov gibi farklı formatlara dönüştürebilirsiniz.

Lensler:

Lenslerin temel işlevi görüntü aygıtının önünde küçük ve temiz bir görüntü üretmektir.
Genellikle video kameralar değişebilir odak uzaklıklı lenslere sahiptir.
Lenslerin temel nitelikleri;

1.Odak uzaklığı,
2.Odak noktası,
3.Lens açıklığı,
4.Alan derinliğidir.

Lenslerde  odak  uzaklığı,  üretilecek  görüntünün  ne  kadar  dar  veya  geniş  bir  alanın
çerçeve  içerisine  alınacağı  konusunda  belirleyicidir.  Ayrıca  odak  uzaklığı,  nesnenin  /
nesnelerin ne kadar büyük / küçük görüneceğini de belirler.
Lensler,

-Geniş açılı (narrow angle),
-Dar açılı (wide angle),
-Normal
-Değişebilir odak uzaklıklı (zoom) olmak üzere sınıflandırılabilir.

Geniş  açılı  bir  lens,  geniş  bir  görüş  açısı  sağlar.  Geniş  açılı  lenslerde,  perspektif
yığılmalar açısından nesne / nesneler birbirlerine gerçekte olduğundan daha uzak algılanır.
Bu  sebepten  geniş  açılı  lenslerde  kameraya  yapılan  yatay  hareketler  gerçekte  olduğundan
yavaş, kameraya dikey yapılan hareketler ise gerçekte olduğundan hızlı algılanır.
Dar açılı lenslerde ise durum geniş açılı lenslerdekinin tam tersidir. Dar açılı bir lens
dar bir görüş açısı sağlarken perspektif yığılmalar açısından nesneler birbirlerine olduğundan
daha  yakın  görünür.  Bundan  dolayı  kameraya  yapılan  yatay  hareketlerde  nesne  gerçekte
olduğundan hızlı, dikey hareketlerde ise gerçekte olduğundan yavaş algılanacaktır. Normal
lensler ise perspektif yığılmaları insan gözünün gördüğüne yakın veren lenslerdir. Bir lensin
geniş,  dar  veya  normal  açılı  olmasını  belirleyen  filmin  köşebentleri  ve  odak  uzaklığıyla
ilgilidir .Zoom lens, değişebilir odak uzaklığı sayesinde dar ve geniş açılı lensin özelliklerine
sahiptir.

Bilgisayar Kamerası (Webcam):

Bilgisayara resim ve görüntüyü aktarmak için kullanılan donanım birimidir. WebCam
ile  evde  video  ve  resimler  çekmek,  ayrıca  internet  alt  yapısını  kullanarak  görüntülü
konuşmak  mümkündür.  Bunun  için  birçok  üretici  WebCam  üzerine  tümleşik  olarak mikrofon  koymaktadır.  WebCam’ler  USB  port  üzerinden  bilgisayara  bağlanır.  Nadiren  de olsa güvenlik amaçlı kullanılabilir.

















WebCamler’de  görüntüyü  yakalamak  için  optik  sensörler  kullanılır.  Sensörlerin
üzerinde  binlerce  küçük  optik  (ıĢık)  algılayıcı  vardır.  Bu  algılayıcılar  dışarıdan  gelen  ışığı
elektriksel  işarete  dönüştürdükten  sonra  sayısala  çevirip  bilgisayara  gönderir,  böylece
görüntü elde edilir. Bir  sensör üzerinde ne kadar çok algılayıcı varsa görüntüye ait o kadar
çok ayrıntı algılanabilir. WebCam’ler kullanılan sensör tipine  göre CMOS ve  CCD  olmak üzere ikiye ayrılır. CCD daha çok enerji harcar, kolay ısınır, daha temiz ve kaliteli görüntü elde eder. CMOS ise daha  az  enerji  harcar,  ucuzdur,  kolay  üretilir  fakat  daha  gürültülü  (görüntü  üzerinde
istenmeyen noktacıklar) ve daha az kaliteli görüntüler elde eder.

WebCam’lerle ilgili temel kavramlar:

Çözünürlük:

Sensör  üzerindeki  algılayıcı  miktarını  gösterir.  Mega  piksel  (MP)  olarak
değerlendirilir.  Ne  kadar  çok  olursa  o  kadar  iyi  ve  ayrıntıların  yer  aldığı  görüntüler  elde
edilir.  Günümüzde gerçek  sensör  çözünürlüğü  maksimum 1.3MP civarı çeşitli WebCam’ler
bulunmaktadır.  Resim  ve  videoların  ayrı  ayrı  çözünürlüğü  vardır.  Genelde  resimlerin
çözünürlüğü  videolara  göre  daha  yüksektir  fakat  bazen  aynı  olabilmektedir.  Videolarda
çözünürlüğün  az  olmasının  nedeni  saniyede  alınan  görüntü  sayısını  artırmaktır.  Pahalı
kameralarda video çözünürlüğü ve saniyedeki görüntü sayısı çok daha iyi olmaktadır

Gece Aydınlatmalı Led Işıklar:

Gece  görüntü  almaya  yardımcı  çeşitli  sayıda  LED  lambalara  sahip  WebCam’ler,
aydınlığı düşük ortamlarda daha iyi görüntüler elde etmek için kullanılabilir.


















Zoom (Büyütme):

Görüntüyü  daha  da  büyütmek  için  gerekli  bir  özelliktir.  4x,  10x  gibi  değerler  alır.
Örneğin: 4x değeri, görüntüyü 4 kat büyütebilir demektir.

FPS (Frame Per Second):


Webcam’in saniyede yakaladığı görüntü sayısını gösterir. Ne kadar  çok olursa görüntü
ve  video  kaydı  o  kadar  mükemmel  olur.  Günümüzde  15,  30,  60  gibi  fps  oranlarına  sahip
WebCam’ler vardır.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Dış Donanım Birimleri

Ads Inside Post