INSTITUTO

Tecnológico Sudamericano

Por: Yandry Ramos

Ciclo: 1º de Sistemas

Catedrático: Ing. Franklin Jimbo

Periodo: Abril-Agosto 2008

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

EL SCANNER

INTRODUCCION

Es un digitalizador de imagen.

Por digitalizar se entiende la operación de transformar algo analógico (algo físico, real, de precisión infinita) en algo digital (un conjunto finito y de precisión determinada de unidades lógicas denominadas bits).

En fin, que dejándonos de tanto formalismo sintáctico, en el caso que nos ocupa se trata de coger una imagen (fotografía, dibujo o texto) y convertirla a un formato que podamos almacenar y modificar con el ordenador. Realmente un "scanner" no es ni más ni menos que los ojos del ordenador.

¿CÓMO FUNCIONA?

1. Una fuente de luz se desplaza sobre el papel, iluminando la sección del papel sobre el que se desplaza. 2. Un motor mueve la cabeza de la lectora por debajo de la pagina cuando se mueve esta captura la luz que se refleja en cada punto del papel. Los espacios en blanco reflejan más luz que los espacios más oscuros. 3. Esta luz capturada es reflejada a través de un sistema de espejos que continuamente mantiene estos rayos alineados con una lente.

4. La lente enfoca estos rayos hacia diodos sensibles a la luz que la traducen en una corriente eléctrica. Cuanto mayor es la luz mayor será el voltaje.

¿CÓMO FUNCIONA?

5. Un convertidor analógico digital traduce esta señal eléctrica en una señal digital. En los scanner blanco y negro cada pixel se digitaliza en un bit, de modo tal que pueda ser blanco o negro. En los de escala de grises cada punto se digitaliza en 8 bits teniendo 256 tipos de grises. Los scanner de color verdadero, por cada pixel utilizan 24 bits, teniendo así 16 millones de colores. Estos últimos, para poder tomar todos los colores realizan 3 exploraciones de la imagen, cada una pasando por un filtro distinto de color (rojo, verde, azul) 6. La información digital es enviada a la computadora donde el software se encarga de interpretarla y permitir trabajarla en un programa de gráficos o un programa de reconocimiento óptico de caracteres.

DAC (conversor analógico-digital)CCD (Charge Coupled Device, dispositivo acoplado por carga -eléctrica-)

TRANSFERENCIA DE IMAGEN

Escanear el documento es solo una parte del proceso. Para que la imagen escaneada sea útil, debe ser transferida a tu ordenador. Hay cuatro conexiones comunes usadas por los scanner:

Paralelo – Conectándose a través del puerto paralelo, es el método de transferencia más lento.

SCSI – Este método requiere una conexión especial SCSI. Muchos scanner SCSI incluyen una tarjeta dedicada para insertar en el ordenador y poder conectar el scanner, pero puedes usar en su lugar, un controlador SCSI también.

USB – Los scanners USB combinan una buena velocidad, facilidad de uso y un precio razonable, todo en el mismo paquete.

FireWire – Normalmente encontramos esto en scanner de alta gama, ya que FireWire es más rápido que USB y SCSI. Este método es ideal para poder escanear imágenes de alta resolución.

LA RESOLUCIÓN

Uno de los parámetros más utilizados (a veces incluso demasiado) a la hora de determinar la calidad de un "scanner". La resolución (medida en ppp, puntos por pulgada) puede definirse como el número de puntos individuales de una imagen que es capaz de captar un "scanner“

TIPOS DE RESOLUCIÓN

La resolución así definida sería la resolución óptica o real del "scanner". Así, cuando hablamos de un "scanner" con resolución de "300x600 ppp" nos estamos refiriendo a que en cada línea horizontal de una pulgada de largo (2,54 cm) puede captar 300 puntos individuales, mientras que en vertical llega hasta los 600 puntos; como en este caso, generalmente la resolución horizontal y la vertical no coinciden, siendo mayor (típicamente el doble) la vertical.

TIPOS DE RESOLUCIÓN

Esta resolución óptica viene dada por el CCD y es la más importante, ya que implica los límites físicos de calidad que podemos conseguir con el "scanner". Por ello, es un método comercial muy típico comentar sólo el mayor de los dos valores, describiendo como "un "scanner" de 600 ppp" a un aparato de 300x600 ppp o "un "scanner" de 1.200 ppp" a un aparato de 600x1.200 ppp; téngalo en cuenta, la diferencia es obtener o no el cuádruple de puntos.

Tenemos también la resolución interpolada; consiste en superar los límites que impone la resolución óptica (300x600 ppp, por ejemplo) mediante la estimación matemática de cuáles podrían ser los valores de los puntos que añadimos por software a la imagen. Por ejemplo, si el "scanner" capta físicamente dos puntos contiguos, uno blanco y otro negro, supondrá que de haber podido captar un punto extra entre ambos sería de algún tono de gris. De esta forma podemos llegar a resoluciones absurdamente altas, de hasta 9.600x9.600 ppp, aunque en realidad no obtenemos más información real que la que proporciona la resolución óptica máxima del aparato. Evidentemente este valor es el que más gusta a los anunciantes de "scanner"s...

TIPOS DE RESOLUCIÓN

Por último está la propia resolución de escaneado, aquella que seleccionamos para captar una imagen concreta. Su valor irá desde un cierto mínimo (típicamente unos 75 ppp) hasta el máximo de la resolución interpolada. En este caso el valor es siempre idéntico para la resolución horizontal y la vertical, ya que si no la imagen tendría las dimensiones deformadas.

LOS COLORES Y LOS BITS Digitalizar los infinitos matices que puede haber en una foto cualquiera no es un proceso sencillo. Hasta no hace mucho, los "scanner"s captaban las imágenes únicamente en blanco y negro o, como mucho, con un número muy limitado de matices de gris, entre 16 y 256. Posteriormente aparecieron "scanner"s que podían captar color, aunque el proceso requería tres pasadas por encima de la imagen, una para cada color primario (rojo, azul y verde).

Hoy en día la práctica totalidad de los "scanner"s captan hasta 16,7 millones de colores distintos en una única pasada, e incluso algunos llegan hasta los 68.719 millones de colores.

En todos los ordenadores se utiliza lo que se denomina sistema binario, que es un sistema matemático en el cual la unidad superior no es el 10 como en el sistema decimal al que estamos acostumbrados, sino el 2. Un bit cualquiera puede por tanto tomar 2 valores, que pueden representar colores (blanco y negro, por ejemplo); si en vez de un bit tenemos 8, los posibles valores son 2 elevado a 8 = 256 colores; si son 16 bits, 2 elevado a 16 = 65.536 colores; si son 24 bits, 2 elevado a 24 = 16.777216 colores; etc, etc.

LOS COLORES Y LOS BITS

Por tanto, "una imagen a 24 bits de color" es una imagen en la cual cada punto puede tener hasta 16,7 millones de colores distintos; esta cantidad de colores se considera suficiente para casi todos los usos normales de una imagen, por lo que se le suele denominar color real.

TIPOS DE SCANNER

1 Manual O De Media Página: El dispositivo debe ser desplazado manualmente a través del papel. Por tener 10 cm de ancho no puede almacenar una página estándar (22cm x 23cm) de una sola pasada, por lo que hay que realizar 2 o más y luego unirlas por software

Ventajas: Es más económico

Desventajas: Es muy probable que la imagen salga distorsionada debido a las diferentes velocidades en la pasada y/o torcida, ya que si se dobla la mano al pasar no se escaneará derecha.

EXISTEN 3 TIPOS DE SCANNER.

TIPOS DE SCANNER

2 Página Completa (de tapa): Son parecidos a una pequeña fotocopiadora. La hoja se coloca en el scanner y la luz rastreadora se encarga de explorar la imagen automáticamente.

Ventajas: La imagen se escanea de manera casi perfecta ya que no hay posibilidad de un error humano (es automático). Además se puede escanear la hoja entera de una sola pasada.

Desventajas: Son más costosos que los scanners manuales. Las hojas pueden llegar a colocarse torcidas.

TIPOS DE SCANNER

3. Scanner De Página Completa Para Insertar Hojas Sueltas: La hoja a ser escaneada se inserta por una ranura y un mecanismo de arranque la hace pasar frente a un sistema de barrido fijo. Por lo tanto, es la hoja la que se desplaza y no el cabezal de lectura.

Ventajas: No hay posibilidad de que la hoja se posicione torcida ya que se inserta en una ranura. Al igual que en el de página completa, la imagen se escanea de manera casi perfecta y de una sola pasada

Desventajas: Solamente se pueden escanear hojas sueltas, de modo que las hojas de libros no pueden ser escaneadas.

VELOCIDAD

La velocidad de un scanner se mide en PPM (páginas por minuto). Esta mide la cantidad de páginas que se escanean en un minuto. La velocidad depende de distintos factores:

Tipo de conexión: Puede ser mediante el puerto paralelo (el mismo que utiliza la impresora) o a través de una placa SCSI que se conecta dentro del gabinete directamente a la placa madre. Esta última es mucho más veloz.

Cantidad de RAM de la computadora: Este factor no hará más lento el proceso de escaneo sino su posterior visualización y almacenamiento.

Resolución: Cuanto mayor sea la resolución utilizada, más lento será el proceso. La cantidad de pasados que tiene que hacer el sensor CCD para digitalizar el documento: Si se escanea una imagen a color, se hacen más pasadas y tarda más.

TONALIDADES

EXISTEN 3 TIPOS DE TONALIDADES DE SCANNER

•Blanco y negro: Estos scanners solo pueden distinguir 2 tonos: claro y oscuro. Por esto, el scanner envía solo un bit por punto a la computadora.

•Escala de grises: Estos scanners transforman los colores en distintos tonos de grises. Estos pueden diferenciar 256 tipos de grises, por lo cual envían 8 bits por cada punto. Logran imágenes de buena calidad

•Color: Estos scanners pueden detectar los colores de la imagen. Esto lo hacen mediante varias pasadas del cabezal. Pueden ser de 8 bits, ofreciendo un máximo de 256 colores, de color verdadero (24 bits), 16 millones de colores y hasta de 32 o 36 bits. •A partir de los de 24 bits, ofrecen una excelente calidad de imagen.

OCR

(Codificación de imagen a código ASCII)

Esto significa "Optical Character Recognition" (reconocimiento óptico de caracteres)

Los programas OCR analizan la imagen escaneada, buscando texto. Si lo encuentra, interpreta cada carácter de la imagen, que hasta ese momento es simplemente un conjunto de puntos y lo traduce a un carácter en código ASCII (por ejemplo, si encuentra una "a" en la imagen, la reconoce y la traduce al código 97 de la tabla ASCII que representa al carácter "a"). Cada vez los programas son más sofisticados, reconocen negrita, cursiva, tamaño y posición del texto. Aunque no siempre funcionan bien.

USOS

La imagen almacenada puede ser sometida a:

* Reproducirla nuevamente en papel por medio de una impresora * Modificarla mediante procesadores de imagen * Utilizarla para multimedia, videos y proyecciones * Almacenarla en algún tipo de disco * Reconocer una a una las letras y espacios de un texto contenido en esa imagen. Mediante un programa reconocedor óptico de carácter (ocr) que codifica en código ASCII cada letra reconocida en la imagen.

Una página de texto escaneada puede ocupar 100 Kb mientras que dicho texto almacenado en código ASCII puede ocupar 3 Kb.

EL MICRÓFONO

INTRODUCCIÓN E HISTORIA

Inventado por Graham Bell en 1876.

Se trata de un transductor electroacústico que permite obtener corrientes eléctricas variables a partir de ondas acústicas.

El micrófono consta de una membrana flexible o diafragma que recoge las ondas sonoras o vibraciones que se transmiten en el aire y, a su vez, se pone a vibrar; esta vibración del diafragma provoca la variación de la capacidad de un condensador (micrófono electrostático) o el movimiento de una bobina (micrófono electrodinámico), lo cual, en cualquier caso, se traduce en variaciones de una corriente eléctrica que, convenientemente amplificada, restituye los sonidos recibidos mediante un transductor inverso (altavoz).

CARACTERÍSTICAS DE LOS MICRÓFONOS

Las características que debemos conocer de un micrófono para saber la conveniencia o no de su uso son:

* Sensibilidad * Fidelidad * Efecto proximidad * Directividad * Impedancia interna Ruido de fondo * Gama dinámica

SENSIBILIDAD

Es la eficiencia por la que un micrófono va a transformar la presión sonora en tensión eléctrica.

Al hacer vibrar una membrana ésta transforma la vibración en electricidad.

La sensibilidad se define como la relación entre la tensión eléctrica expresada en voltios obtenida en los bordes del micrófono en circuito abierto y la presión sonora aplicada expresada en Pascal utilizando una frecuencia de 1000 Hz. 1 Pascal = 1 newton/m² = 10 dinas/cm²

La unidad de sensibilidad es el decibelio (dB).

FIDELIDAD * DIRECTIVIDAD

FIDELIDAD

Va a ser la respuesta que ofrece el micrófono a diferentes frecuencias (respuesta en frecuencias).

DIRECTIVIDAD.

Cobertura total de captación de sonido del micrófono, o sea, va a depender directamente de la dirección desde donde le llegue la fuente de sonido. El diagrama polar es la referencia de las direcciones que trabaja mejor el micrófono. Se prueba a varias frecuencias para ver su comportamiento en dichas mismas

IMPEDANCIA INTERNA

Es la resistencia que opone el micrófono al paso de la tensión. La impedancia según su valor viene caracterizada por baja, alta y muy alta impedancia.

Lo-Z Baja impedancia (alrededor de 200 Ohmios) Hi-Z Alta impedancia (1 K Ω o 3 K Ω e incluso 600 Ω) VHi-Z Muy alta impedancia (más de 3 K Ω)

Si el micrófono es de alta impedancia y tiene un cable largo se produce una pérdida muy grande, tendremos que adecuarlo. Si tenemos una impedancia baja se puede utilizar un cable muy largo y no se pierde tanto la señal.

IMPEDANCIA DE CARGA * RUIDO DE FONDO

IMPEDANCIA DE CARGA

Es la impedancia que va a recibir el micrófono. Entonces la impedancia de carga de la entrada de una mesa de mezcla debe ser de 3 a 10 veces mayor que la impedancia del micrófono, para que éste permita el paso de toda la señal hacia la mesa. Algunas veces se necesita un adaptador de impedancia para adaptar las impedancias del micrófono y de la mesa. También se le llama inyector. RUIDO DE FONDO

Es la tensión o señal que nos entrega el micrófono sin que exista ningún sonido incidiendo sobre él. Se produce por el movimiento térmico de los electrones, por la carcasa que no tiene masa, por inducción de campos magnéticos externos, ruido del viento, etc. Debe estar en torno a los 60 dB.

GAMA DINÁMICA

Es el margen, desde el sonido más bajo hasta el más alto, que es capaz de captar un micrófono. Para que un micrófono sea idóneo, el ruido magnético debe ser menor de 15 dB y el campo magnético debe ser menor de 10 dB.