Wizualizator

Dokument kamera lub wizualizer jest kamera wideo do nagrywania dokument lub obiekt oświetlony przez źródło światła w prezentacji . Umożliwia szybkie i łatwe nagrywanie dowolnego rodzaju szablonu (książki, zdjęcia, obiekty trójwymiarowe itp.) oraz zapewnia obraz o wysokiej rozdzielczości dla projektorów , tablic interaktywnych lub systemów wideokonferencji . To elastyczne urządzenie do prezentacji może być postrzegane jako dalszy rozwój episkopu lub rzutnika .

Ogólna funkcjonalność i zastosowanie

Wizualizator przekształca obraz oryginału na analogowy lub cyfrowy sygnał wideo, który jest następnie przesyłany do oddzielnego projektora wideo lub monitora. Kamerę można zamontować przed lustrem odchylającym zamiast obiektywu projekcyjnego lub na ramieniu nośnym. Istnieją inne wzory, które można zawiesić bezpośrednio pod sufitem. Szablon jest umieszczany na szklanej płytce i podświetlany od dołu lub umieszczany pod kamerą i oświetlony lampami z boku. Zewnętrznie wizualizator przypomina płaski skaner lub stojak do reprodukcji zdjęć, w zależności od miejsca zamontowania aparatu.

Większość wizualizera jest zwykle przymocowana do ramienia i jest używana w połączeniu z projektorami w salach lekcyjnych lub podczas prezentacji. Wizualizatory są bardzo często używane jako zamienniki rzutników . Niektóre wizualizery mogą być również używane w połączeniu z mikroskopem.

Wizualizatory są w rzeczywistości bardziej związane ze skanerami niż z projektorami , ponieważ nie mają możliwości aktywnej projekcji i dlatego muszą być podłączone do optycznego urządzenia odtwarzającego.

Historyczny

Pierwsze wizualizery zostały opracowane, aby sprostać zwiększonym wymaganiom dotyczącym projekcji i prezentacji oryginalnych dokumentów, planów, rysunków i obiektów, zamiast zmuszania ich do kopiowania tych obiektów na slajd w celu zintegrowania ich z prezentacją za pomocą rzutnika do prezentacji. zdolny do.

Wraz z dalszym rozpowszechnianiem się projektorów i komputerów w salach konferencyjnych pojawiło się również zapotrzebowanie na wymianę rzutnika, aby zapewnić wykładowcom dodatkowe opcje poza zwykłymi programami prezentacyjnymi . Na początku był to bardzo często prosty sposób na spontaniczną integrację istniejących folii lub pojedynczych slajdów z prezentacjami bez konieczności instalowania dodatkowych urządzeń. Ponadto wykładowca miał dodatkowe opcje i mógł np. spontanicznie i bezpośrednio zwizualizować książkę.

Pierwsze próby chodzenia i prototypy to w większości proste kamery wideo, które były montowane na stojaku do kopiowania (z profesjonalnej fotografii) i dodatkowo wyposażone w oświetlenie zapewniające niezależność od warunków otoczenia (zwłaszcza w zaciemnionych pomieszczeniach, a więc widoczność wyświetlanego obrazu i Kontrast projektorów lampowych był gwarantowany). Obowiązująca w tamtych czasach technologia wideo kamer była decydującym czynnikiem, który decydował o rozdzielczości systemu.

Wizualizatory często korzystały z postępów w innych branżach, z których niektóre umożliwiły również przełomowe postępy w dziedzinie technologii wizualizacji. Dobrym przykładem jest zastosowana technologia kamery. Po tym, jak oryginalne modele bardzo często miały proste czarno-białe kamery, zastosowanie kamer kolorowych było prawdziwym kamieniem milowym pod względem jakości prezentacji.

Technologia kamer wideo, która przez długi czas dominowała, została po raz pierwszy uzupełniona kamerami ze skanowaniem progresywnym (kamery PS) pod koniec lat 90-tych. W porównaniu do metody kamery wideo z przeplotem (odczyt półobrazów), kamera PS zawsze odczytuje pełny obraz, co jest wyraźnie widoczne w rozdzielczości kamery. Pierwotnie jednak trzeba było iść na kompromis w kwestii liczby klatek na sekundę (frame rate, czyli ile obrazów jest wyświetlanych na sekundę), ponieważ ani przetworniki obrazu, ani zastosowana płyta główna nie były w stanie przetworzyć zwiększonej ilości danych.

Obecnie kamery PS w dużej mierze wyparły z rynku kamery wideo, a pierwotne trudności w korzystaniu z technologii PS zostały praktycznie wyeliminowane. Wiele dostępnych na rynku wizualizerów może wyświetlać co najmniej 20 kl./s (klatek na sekundę), modele z wyższej półki są w stanie bez problemu wyświetlać 30 kl./s w różnych rozdzielczościach i proporcjach obrazu.

technologia

Projekt i specyfikacje wizualizatora wynikają z połączenia i zastosowania różnych technologii. Dla jakości rejestrowanego obrazu są to przede wszystkim podzespoły optyka, kamera, system oświetlenia oraz płyta główna z powiązanym firmware (oprogramowaniem). Całość realizowana jest przez poszczególnych producentów z wykorzystaniem szerokiej gamy konstrukcji mechanicznych.

optyka

Optyka to jeden z najważniejszych elementów, jeśli chodzi o jakość obrazu. W zależności od przedziału cenowego urządzeń stosuje się od prostych układów soczewkowych po bardzo złożone układy optyczne, które różnią się znacznie jakością i wielkością. Kolejny ważny element znajduje się w optyce, tęczówce lub diafragmie. Przesłona kontroluje i reguluje padanie światła przez obiektyw na przetwornik obrazu.

Jeśli obiekt ma być zobrazowany na przetworniku obrazu, jest dokładnie jeden punkt, w którym ogniskuje się obiektyw. Istnieje jednak obszar przed i za obiektem, który jest wystarczająco ostry dla ludzkiego oka, tak zwana głębia ostrości . Zależy to od kilku czynników, ale przede wszystkim od apertury (przesłony irysowej lub irysowej ). Im mniejsza apertura, tym większa głębia ostrości (i odwrotnie).

aparat fotograficzny

Powszechnie obecnie używane kamery ze skanowaniem progresywnym opierają się na czujnikach CCD lub czujnikach CMOS . Ogólną przewagą nad kamerami wideo jest znacznie wyższa rozdzielczość, ponieważ w przeciwieństwie do procesu z przeplotem (proces przeskoku linii) z kamerą PS, odczytywany jest pełny obraz, a nie tylko częściowe obrazy są nakładane z przesunięciem czasowym.

Zasadniczo czujniki obrazu mogą dostarczać tylko obrazy monochromatyczne. W przypadku kamery 1-chipowej te informacje o kolorze można uzyskać dzięki zastosowaniu filtrów kolorów na każdym pikselu. Tak zwany filtr Bayera jest bardzo powszechny w kamerach 1-chipowych , gdzie filtry czerwony, zielony i niebieski są ułożone według określonego wzoru. Liczba zielonych pikseli jest dwukrotnie większa niż niebieskich i czerwonych, co symuluje wyższą czułość i rozdzielczość ludzkiego oka na zielone światło. Aby uzyskać kolorowy obraz, stosuje się szeroką gamę algorytmów do interpolacji brakujących informacji o kolorze. Trzeba jednak zaakceptować niższą rozdzielczość kamery.

Inną możliwością generowania obrazów kolorowych jest użycie pryzmatu, który dzieli białe światło na składową czerwoną, zieloną i niebieską i kieruje je do czujnika o odpowiednim kolorze. Ta złożona technologia kamer jest stosowana w kamerach 3-chipowych i umożliwia bardzo dobre odwzorowanie kolorów przy bardzo wysokich rozdzielczościach.

Nowoczesne systemy kamer stosowane w wizualizatorach są w stanie dostarczać kolorowe obrazy o wysokiej rozdzielczości z prędkością 30 obrazów na sekundę. Z kamerą 3-chipową mierzona rozdzielczość może wynosić do 1500 linii. Ponadto powszechnie stosowane obecnie formaty stron 4:3, 16:9 i 16:10 można łatwo dostosować lub ustawić do istniejącego wyświetlacza.

oświetlenie

Oświetlenie jest istotną częścią wizualizatora. Aby zapewnić dobre oddawanie barw, zastosowany system oświetleniowy musi oświetlać obszar nagrywania możliwie równomiernie. Im wyższe natężenie oświetlenia, tym bardziej niezależne staje się od światła otoczenia. Dodatkowo mała przysłona może wystarczyć przy mocnych systemach oświetleniowych, a to z kolei ma znaczący wpływ na głębię ostrości wizualizera (im mniejsza przysłona, tym większa głębia ostrości). Im lepsze oświetlenie, tym więcej światła dotrze do matrycy aparatu i mniej niepokojący szum obrazu będzie zauważalny.

Różne modele wizualizerów integrują w oświetleniu dodatkowe funkcje, takie jak zsynchronizowane pole świetlne, które wyraźnie pokazuje operatorowi w dowolnym momencie, jaki szczegół jest aktualnie pokazywany publiczności.

Płyta główna i oprogramowanie układowe

Nowoczesne systemy kamer stanowią duże wyzwanie dla płyty głównej – coraz większe rozdzielczości i duża liczba klatek na sekundę generują duże ilości danych, które muszą być przetwarzane w czasie rzeczywistym. Płyta główna i działające na niej przetwarzanie obrazu mają duży wpływ na ostateczną jakość obrazu.

Dobre wizualizery mają na pokładzie różnorodne zaawansowane systemy automatyczne, które maksymalnie ułatwiają użytkownikowi życie. Stały autofokus automatycznie wykrywa na przykład zmiany w szablonie i dostosowuje ustawienia ostrości w ułamkach sekundy bez konieczności udziału wykładowcy. Inne ważne funkcje automatyczne to na przykład automatyczna przysłona, automatyczna ekspozycja, automatyczny balans trafień i automatyczna kontrola wzmocnienia.

Jak wspomniano wcześniej, wizualizatorzy potrzebują urządzenia do wyświetlania obrazu, aby pokazać informacje publiczności. Nowoczesne płyty główne mają różnorodne połączenia, aby zapewnić elastyczność aplikacji. Oprócz złączy HDMI, DVI, VGA i wideo do podłączenia do wyświetlaczy (projektory, monitory i systemy wideokonferencyjne ), istnieją również różne interfejsy komputerowe umożliwiające podłączenie do komputera, tablicy interaktywnej lub systemów sterowania pomieszczeniem. Są to głównie interfejsy USB, sieciowe (LAN) i szeregowe.

Ponadto do wizualizatora można podłączyć zewnętrzne komputery PC lub laptopy, aby łatwo przełączać się między prezentacją Powerpoint a demonstracją na żywo. Różne modele mogą również obsługiwać zewnętrzne nośniki pamięci i odtwarzać pliki bezpośrednio z pamięci USB lub zapisywać na niej migawki podczas prezentacji.

Niektóre wizualizery umożliwiają aktualizację oprogramowania układowego i dzięki temu mogą być wyposażone w nowe funkcje.

Projekty

Istnieje kilka rodzajów wizualizatorów, generalnie można je podzielić na dwie grupy. Niektóre z nich to modele stołów w szerokiej gamie form, a drugą grupę stanowią tzw. wizualizery sufitowe.

Modele stołowe (wizualizator pulpitu)

Modele stołowe to klasyczne wizualizery, które pozwalają na pracę w sposób podobny do rzutnika. Przełączanie jest łatwe, a wielu użytkowników docenia dodatkową elastyczność w odniesieniu do obiektów, które mogą być używane, bez konieczności akceptowania poważnych przeszkód technicznych. Urządzenia mogą być również używane mobilnie, tj. urządzenie może być używane w różnych pomieszczeniach, jeśli jest to wymagane, bez konieczności dużego wysiłku instalacyjnego.

Modele sufitowe (wizualizator sufitowy)

Modele sufitowe są dalszym rozwinięciem modeli stołowych i dają użytkownikowi dodatkowe stopnie swobody. Na przykład wizualizowane obiekty mogą być znacznie większe. Wizualizatory sufitowe umożliwiają całkowicie naturalną pracę, ponieważ zwykły stół konferencyjny zamienia się w powierzchnię roboczą za naciśnięciem przycisku. Spojrzenia wykładowcy na słuchaczy i odwrotnie nie blokuje pomoc techniczna, ale technologia, która ma go wspierać, robi to niepozornie w tle. Ten aspekt jest szczególnie ważny w systemach telepresence (wideokonferencje high-end), ponieważ tutaj ma powstać złudzenie, że rozmówcy siedzą przy tym samym stole w tym samym pomieszczeniu.

Modele sufitowe mogą być również całkowicie zatopione w suficie, jeśli projekt pomieszczenia będzie na pierwszym planie.

Aplikacje

Teoretycznie wszystko można wyświetlić za pomocą wizualizera. Większość obiektów jest po prostu umieszczana pod kamerą, kamera rejestruje obraz i wyświetla ten obraz na żywo za pomocą np. projektora. Różne projekty wizualizerów pozwalają na dużą elastyczność w rozmieszczaniu obiektów. Na przykład większe obiekty można po prostu umieścić przed nim, a kamerę i wizualizator po prostu obrócić. Lub wizualizator może być zamontowany bezpośrednio na suficie i pozwala na całkowicie naturalną pracę bez nawet zauważenia technologii.

Typowe zastosowania Visualizera to: szkolenia, spotkania, konferencje, seminaria, prezentacje produktów, prezentacje dowodów na salach sądowych, różne zastosowania medyczne (telemedycyna, telepatologia, prześwietlenia itp.), wideokonferencje i teleobecność (wykorzystywanie Visualizera jako kamera dokumentacyjna).

linki internetowe

Wikisłownik: Wizualizator  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia