1、第第8章章 扫描仪和数码影像输入设备扫描仪和数码影像输入设备n8.1 扫描仪扫描仪n8.2 数码相机数码相机n8.3 数字摄像头和数码摄像机数字摄像头和数码摄像机本章要点与学习目标本章要点与学习目标1.了解扫描仪的作用，掌握其结构和工作原了解扫描仪的作用，掌握其结构和工作原理。理。2.理解扫描仪的性能指标参数，掌握扫描仪理解扫描仪的性能指标参数，掌握扫描仪的选购、安装和使用方法。的选购、安装和使用方法。3.了解数码相机的结构和工作原理，掌握数了解数码相机的结构和工作原理，掌握数码相机的系统组成。码相机的系统组成。4.理解数码相机的性能指标参数，掌握数码理解数码相机的性能指标参数，掌握数码相机的
2、选购方法。相机的选购方法。5.了解数字摄像头和数码摄像机的用途和结了解数字摄像头和数码摄像机的用途和结构。构。8.1 扫描仪扫描仪n8.1.1 扫描仪概述扫描仪概述n8.1.2 扫描仪的结构及工作原理扫描仪的结构及工作原理n8.1.3 扫描仪的感光元件扫描仪的感光元件n8.1.4 扫描仪的性能指标扫描仪的性能指标n8.1.5 扫描仪的选购和安装扫描仪的选购和安装n8.1.6 扫描仪的使用与维护扫描仪的使用与维护n8.1.7 其他扫描仪简介其他扫描仪简介返回首页8.1.1 扫描仪概述扫描仪概述n扫描仪是集光学、机械、电子一体化的高扫描仪是集光学、机械、电子一体化的高技术电子产品，是继键盘和鼠标之
3、后的第技术电子产品，是继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备。三代计算机输入设备。n利用扫描仪做很多事情，如：利用扫描仪利用扫描仪做很多事情，如：利用扫描仪配合配合OCR软件输入报纸或书籍的内容，免软件输入报纸或书籍的内容，免除键盘输入汉字的辛苦；利用扫描仪采集除键盘输入汉字的辛苦；利用扫描仪采集各种图片、照片；利用扫描仪扫描手写信各种图片、照片；利用扫描仪扫描手写信函再用电子邮件发送出去，让朋友能看到函再用电子邮件发送出去，让朋友能看到你的笔迹；利用扫描仪与打印机配合实现你的笔迹；利用扫描仪与打印机配合实现复印机功能等。复印机功能等。返回本节8.1.2 扫描仪的结构及工作原理扫描仪的结构及工
4、作原理1扫描仪的结构扫描仪的结构图8-1 平板扫描仪结构2平板式扫描仪的工作原理平板式扫描仪的工作原理图8-2 平板式扫描仪的工作原理示意图返回本节8.1.3 扫描仪的感光元件扫描仪的感光元件1电荷耦合器件电荷耦合器件CCD（Charge Couple Device）2接触式图像传感器接触式图像传感器CIS（或或LIDE）3光电倍增管（光电倍增管（Photo Multiplier Tube）返回本节8.1.4 扫描仪的性能指标扫描仪的性能指标1分辨率分辨率2灰度级灰度级3彩色位数彩色位数4扫描速度扫描速度5扫描幅面扫描幅面6接口方式接口方式返回本节8.1.5 扫描仪的选购和安装扫描仪的选购和安
5、装1扫描仪的选购扫描仪的选购（1）600dpi1200dpi：适用于家庭用户进适用于家庭用户进行普通图像扫描及办公室文档的扫描。行普通图像扫描及办公室文档的扫描。（2）1200dpi2400dpi：适用于专用图像适用于专用图像处理和桌面印刷排版系统。处理和桌面印刷排版系统。（3）2400dpi4800dpi或更高：扫描仪达或更高：扫描仪达到这样的精度，其价格也相当昂贵，适用到这样的精度，其价格也相当昂贵，适用于对分辨率要求非常高且资金雄厚的用户。于对分辨率要求非常高且资金雄厚的用户。目前，市场上扫描仪的彩色位数一般有目前，市场上扫描仪的彩色位数一般有24位、位、30位、位、36位等几个档次。对
6、于普通用户位等几个档次。对于普通用户24位或位或30位的扫描仪就足够用了。位的扫描仪就足够用了。2扫描仪的安装扫描仪的安装（1）并口扫描仪。安装之前请先进入）并口扫描仪。安装之前请先进入BIOS设置，设置，在在I/O Device configuration选项里，把并口的模式选项里，把并口的模式改为改为EPP（见图见图8-3）。然后连接扫描仪与主机：）。然后连接扫描仪与主机：将连接线接于扫描仪后方标示为将连接线接于扫描仪后方标示为“PORT A”的接的接头与计算机上的打印机连接端口。放入标示为头与计算机上的打印机连接端口。放入标示为“扫描驱动程序与软件扫描驱动程序与软件”的的CD安装光盘，系
7、统会自安装光盘，系统会自动激活安装程序。动激活安装程序。 （2）USB接口扫描仪。安装接口扫描仪。安装USB接口的扫描仪时请接口的扫描仪时请先不要连接硬件，并应先在系统属性的选项里确先不要连接硬件，并应先在系统属性的选项里确认通用串行总线（认通用串行总线（USB）装置是否正常。再利用装置是否正常。再利用随机的驱动光盘来安装扫描仪驱动程序，安装好随机的驱动光盘来安装扫描仪驱动程序，安装好驱动程驱动程序后重新启动计算机后进行序后重新启动计算机后进行安装程序。安装程序。 图8-3 BIOS设置返回本节8.1.6 扫描仪的使用与维护扫描仪的使用与维护1扫描仪使用的几个注意事项扫描仪使用的几个注意事项（
8、1）选用必要的硬件设定。）选用必要的硬件设定。 （2）用好的原稿。）用好的原稿。（3）保持扫描仪的洁净。）保持扫描仪的洁净。 （4）选择正确的图像类型和扫描设置。）选择正确的图像类型和扫描设置。（5）善用校色工具。）善用校色工具。2扫描仪扫描仪OCR识别软件的使用识别软件的使用n扫描仪扫描仪OCR识别软件的使用要注意：识别软件的使用要注意：（1）处理扫描原稿，使之清晰可）处理扫描原稿，使之清晰可“辨辨”。 （2）分辨率应选择适宜。分辨率一般选择）分辨率应选择适宜。分辨率一般选择300dpi较合适。较合适。（3）调整好亮度值和对比度值。亮度值和）调整好亮度值和对比度值。亮度值和对比度值可根据预览
9、扫描时的图像清晰度对比度值可根据预览扫描时的图像清晰度确定。确定。返回本节8.1.7 其他扫描仪简介其他扫描仪简介1滚筒式扫描仪滚筒式扫描仪n滚筒式扫描仪常用于专业印刷制版领域。滚筒式扫描仪常用于专业印刷制版领域。其感光器件使用光电倍增管。滚筒式扫描其感光器件使用光电倍增管。滚筒式扫描仪在扫描仪家族中是最好的，扫描精度最仪在扫描仪家族中是最好的，扫描精度最高，其生产成本也最高。它既可以扫描透高，其生产成本也最高。它既可以扫描透射稿和反射稿，也可以扫描彩色或黑色照射稿和反射稿，也可以扫描彩色或黑色照片和连续线条的原稿。片和连续线条的原稿。2条码扫描仪条码扫描仪n条形码技术是条形码技术是20世纪世
10、纪60年代发展起来的一年代发展起来的一种自动识别、自动输入信息的技术。目前种自动识别、自动输入信息的技术。目前在商品流通领域中，自动结算的超级市场在商品流通领域中，自动结算的超级市场、百货商店大都采用了条形码作为信息输、百货商店大都采用了条形码作为信息输入手段。条码扫描仪是利用光电转换原理入手段。条码扫描仪是利用光电转换原理识别条形码数据的计算机外部设备。识别条形码数据的计算机外部设备。 返回本节8.2 数码相机数码相机n8.2.1 数码相机概述数码相机概述n8.2.2 数码相机的结构和工作原理数码相机的结构和工作原理n8.2.3 数码相机的系统组成数码相机的系统组成n8.2.4 数码相机的性
11、能指标与选购数码相机的性能指标与选购返回首页8.2.1 数码相机概述数码相机概述n数码相机又称数字相机，是数码相机又称数字相机，是20世纪末开发世纪末开发出的新产品。出的新产品。数码相机通过镜头拍摄人物数码相机通过镜头拍摄人物或景物，又将这个图像转换成数字的图像或景物，又将这个图像转换成数字的图像文件，通过软盘、文件，通过软盘、PC卡或电缆转送至计算卡或电缆转送至计算机，经计算机处理之后再送往打印机、显机，经计算机处理之后再送往打印机、显示器或直接上网。示器或直接上网。n数码相机与传统相机相比有以下特点：数码相机与传统相机相比有以下特点：（1）无化学冲洗过程，符合绿色环保理念。无化学冲洗过程，
12、符合绿色环保理念。（2）速度快，即拍即显。速度快，即拍即显。（3）使用图像处理软件，可方便地对图像进行编辑使用图像处理软件，可方便地对图像进行编辑、处理。、处理。（4）可多次复制和永久保存。可多次复制和永久保存。（5）运用网络技术，图像可快速传至世界各地。运用网络技术，图像可快速传至世界各地。（6）拍摄图像的同时还可记录声音。拍摄图像的同时还可记录声音。（7）多种浏览、观赏方式，广泛的应用范围。多种浏览、观赏方式，广泛的应用范围。（8）安全性好，消耗低，明室操作，劳动强度低。安全性好，消耗低，明室操作，劳动强度低。返回本节8.2.2 数码相机的结构和工作原理数码相机的结构和工作原理1数码相机的
13、外部构成数码相机的外部构成（1）镜头。）镜头。 （2）内置闪光灯。）内置闪光灯。 （3）闪光灯控制按钮和自拍模式按钮。）闪光灯控制按钮和自拍模式按钮。 （4）光线感应器。）光线感应器。 （5）内旋钮）内旋钮/外旋钮。外旋钮。（6）状态）状态LCD显示屏。显示屏。（7）拍摄功能旋钮。）拍摄功能旋钮。 （8）电源）电源/功能模式旋钮和快门按钮。功能模式旋钮和快门按钮。（9）光学取景框。）光学取景框。（10）选择功能按钮。）选择功能按钮。 （11）液晶）液晶LCD显示屏。显示屏。 （12）液晶显示控制按钮。）液晶显示控制按钮。（13）缩放控制按钮。）缩放控制按钮。（14）菜单启动按钮。）菜单启动按钮
14、。 （15）存储卡插槽。）存储卡插槽。（16）连接端口槽。）连接端口槽。图8-4 数码相机的外观2数码相机的内部结构数码相机的内部结构图8-5 数码相机的内部结构返回本节8.2.3 数码相机的系统组成数码相机的系统组成n数码相机的系统主要由五个部分组成：数码相机的系统主要由五个部分组成：1取景系统取景系统2控制系统控制系统3成像系统成像系统4输出输出5系统和系统和1取景系统取景系统（1）镜头。）镜头。（2）取景器。）取景器。2控制系统控制系统（1）光圈与快门。）光圈与快门。（2）调焦方式。）调焦方式。 （3）自平衡调整。）自平衡调整。 3成像系统成像系统n成像系统由数码相机的接收、浏览和保存成
15、像系统由数码相机的接收、浏览和保存图像的部件组成。图像的部件组成。（1）CCD（CMOS）图像传感器。图像传感器。 （2）A/D（模模/数）转换器。数）转换器。 （3）数字信号处理器）数字信号处理器DSP（Digital Signed Processor）。）。 （4）图像存储介质。）图像存储介质。 （5）LCD液晶显示屏。液晶显示屏。 图8-6 CCD电极的基本构造图图8-7 像素单元结构和排列方式的改进4输出（入）系统输出（入）系统（1）数码相机的输出方式。）数码相机的输出方式。 （2）数码相机的接口。即串口、）数码相机的接口。即串口、USB接口接口、IEEE1394火线接口。火线接口。
16、5电源系统电源系统n电源是数码相机的电源是数码相机的“动力动力”和和“能量能量”之之源。数码相机是源。数码相机是“耗电大户耗电大户”，这是与传，这是与传统相机的又一区别。统相机的又一区别。n数码相机的电力来源主要有碱性电池、充数码相机的电力来源主要有碱性电池、充电式镍氢电池、充电式锂电池、外接式电电式镍氢电池、充电式锂电池、外接式电池和池和AC交流电等五种方式。交流电等五种方式。 返回本节8.2.4 数码相机的性能指标与选购数码相机的性能指标与选购1CCD像素像素nCCD像素指标的大小意味着拍摄照片分辨像素指标的大小意味着拍摄照片分辨率的高低，像素值越大，分辨率也越高。率的高低，像素值越大，分
17、辨率也越高。300万像素所能表现的分辨率一般可达到万像素所能表现的分辨率一般可达到20481536。在选购数码相机时一定要以。在选购数码相机时一定要以CCD实际像素值而不是输出图像的最大像实际像素值而不是输出图像的最大像素为依据。素为依据。2分辨率分辨率n数码相机的分辨率是用图像的绝对像素数数码相机的分辨率是用图像的绝对像素数来衡量的（而不采用每英寸多少像素来衡量的（而不采用每英寸多少像素DPI的指标），这是由于数码相机大多数是采的指标），这是由于数码相机大多数是采用面阵型用面阵型CCD器件。分辨率与器件。分辨率与CCD像素有像素有相当直接的关系。一部相当直接的关系。一部CCD值越大的数码值越
18、大的数码相机分辨率也越高。但是分辨率越高，也相机分辨率也越高。但是分辨率越高，也意味着文件体积越大，所能保存相片张数意味着文件体积越大，所能保存相片张数越少、进行计算机处理时越困难。越少、进行计算机处理时越困难。 3光学镜头光学镜头n对于传统相机，镜头的质量一直是影响成对于传统相机，镜头的质量一直是影响成像质量的关键因素。对数码相机当然也不像质量的关键因素。对数码相机当然也不例外。数码相机的例外。数码相机的CCD器件面积远小于胶器件面积远小于胶片面积，要实现小面积的优质成像，只要片面积，要实现小面积的优质成像，只要很小尺寸的透镜就足够了。很小尺寸的透镜就足够了。 4焦距焦距n镜头的另一重点在于
19、焦距。通常相机的技镜头的另一重点在于焦距。通常相机的技术规格会标示术规格会标示F值（代表最大光圈）和值（代表最大光圈）和f值值（代表焦距长度）。（代表焦距长度）。n焦距长度通常包括相机本身的设计值，以焦距长度通常包括相机本身的设计值，以及它等同于普通及它等同于普通35mm相机的焦距值。相机的焦距值。 5变焦变焦n变焦能力也是当前光学镜头的设计重点，变焦能力也是当前光学镜头的设计重点，通常有光学变焦和数字变焦。它们的区别通常有光学变焦和数字变焦。它们的区别很简单，当把镜头很简单，当把镜头“ZOOM IN”推进放大推进放大景物时，光学变焦可以使原先小的景物放景物时，光学变焦可以使原先小的景物放大而
20、且更清晰，因为它的图像粒子也同时大而且更清晰，因为它的图像粒子也同时增加。假设你要拍远处的一朵花，如果镜增加。假设你要拍远处的一朵花，如果镜头没拉进，可能只能拍到花瓣，花蕊的地头没拉进，可能只能拍到花瓣，花蕊的地方是模糊的。方是模糊的。 6快门快门n快门范围越大越好，例如快门范围越大越好，例如81/1000sec，表表示它的快门可以开启最多示它的快门可以开启最多8秒的时间，这秒的时间，这样就适合夜景拍摄。快门开启时间越短表样就适合夜景拍摄。快门开启时间越短表示可做瞬间或快速激活的拍摄。示可做瞬间或快速激活的拍摄。不过如果不过如果选择长时间的快门，就必须考虑选用相机选择长时间的快门，就必须考虑选
21、用相机三脚架将相机固定起来使用，避免因为手三脚架将相机固定起来使用，避免因为手的抖动而使画面模糊失焦。的抖动而使画面模糊失焦。7感光度感光度n相机的感光度通常用相机的感光度通常用ISO/ASA来评价。来评价。ISO/ASA用于描述图像的感光程度和干净用于描述图像的感光程度和干净程度。程度。 n从购买的角度来看，当然是能够提供越多从购买的角度来看，当然是能够提供越多感光度的数码相机的功能更强。一般来说感光度的数码相机的功能更强。一般来说，标准的感光度：，标准的感光度：ISO 100，而提供而提供了了ISO 100和和ISO 200两种感光度选择的数码相机两种感光度选择的数码相机就足够应付我们日常
22、的日夜景拍摄。就足够应付我们日常的日夜景拍摄。8电力支持电力支持n由于数码相机本身很耗电，普通的碱性电由于数码相机本身很耗电，普通的碱性电池只有在全新时所提供的电流量才能符合池只有在全新时所提供的电流量才能符合相机的需要，所以可能拍不到几张就得换相机的需要，所以可能拍不到几张就得换新的。因此建议消费者购买附有锂电池的新的。因此建议消费者购买附有锂电池的机种或使用充电电池。机种或使用充电电池。 返回本节8.3 数字摄像头和数码摄像机数字摄像头和数码摄像机n8.3.1 数字摄像头数字摄像头n8.3.2 数码摄像机数码摄像机返回首页8.3.1 数字摄像头数字摄像头1概述概述n数字摄像头是随着互联网的
23、发展而诞生的数字摄像头是随着互联网的发展而诞生的一种新的高科技的数码影像产品，是集灵一种新的高科技的数码影像产品，是集灵活性、实用性和可扩展性于一身的网络视活性、实用性和可扩展性于一身的网络视频通信产品，它用于网上传送实时影像，频通信产品，它用于网上传送实时影像，在网络视频电话和视频电子邮件中实现实在网络视频电话和视频电子邮件中实现实时影像捕捉。其外观结构如图时影像捕捉。其外观结构如图8-8所示。所示。图8-8 数字摄像头2数字摄像头的性能指标数字摄像头的性能指标（1）摄像器件。）摄像器件。根据感光元件不同，摄像根据感光元件不同，摄像器件可分为器件可分为CCD和和CMOS两大类。两大类。（2）
24、分辨率。它跟前面介绍的数字影像设）分辨率。它跟前面介绍的数字影像设备的概念类似。备的概念类似。（3）压缩算法。有）压缩算法。有Cimepak Codec by Radius，Intel Indeo Video，Microsoft Video，Indeo Video等。等。（4）视频捕获速度。目前，数字摄像头的）视频捕获速度。目前，数字摄像头的视频捕获都是通过软件来实现，因而对计视频捕获都是通过软件来实现，因而对计算机的配置要求非常高。算机的配置要求非常高。（5）接口方式。数字摄像头的连接方式通）接口方式。数字摄像头的连接方式通常有以下几种：常有以下几种：AV端口方式、接口卡方式端口方式、接口卡
25、方式、并口方式和、并口方式和USB接口方式。接口方式。返回本节8.3.2 数码摄像机数码摄像机n数码摄像机是一种记录声音和数码活动图数码摄像机是一种记录声音和数码活动图像的数码视频设备。像的数码视频设备。由于它不仅可以记录由于它不仅可以记录活动图像，而且能够拍摄静止图像活动图像，而且能够拍摄静止图像相相当于数码相机的功能，且记录的数字图像当于数码相机的功能，且记录的数字图像可以直接输入计算机进行编辑处理，从而可以直接输入计算机进行编辑处理，从而使其应用领域大大拓展。使其应用领域大大拓展。n从内部结构上讲，数码摄像机包括：可变从内部结构上讲，数码摄像机包括：可变焦光学透镜系统、取景器、焦光学透镜系统、取景器、CCD摄像器件摄像器件、A/D转换器、数字信号处理和存储单元转换器、数字信号处理和存储单元、数字音频处理和记录系统、磁带加载和、数字音频处理和记录系统、磁带加载和伺服机构、液晶显示器（伺服机构、液晶显示器（LCD）以及信号以及信号输出控制单元。输出控制单元。 返回本节
