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第 4章 多媒体计算机的硬件设备
（时间,2次课,4学时）
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教学提示,本章将介绍多媒体的外围设备,CD-ROM驱动器,CD-R刻录机、触摸屏、扫描仪、大屏幕投影仪等的基本原理、性能指标及其相应的使用方法。
教学目的,学习本章内容时一定要注意相关资料的查询以及实际动手能力的练习，如光盘的刻录、扫描仪的使用等。
第 4章 多媒体计算机的硬件设备
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第 4章 多媒体计算机的硬件设备
4.1 CD-ROM驱动器和光盘
4.2 CD-R光盘刻录机
4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
4.4 触摸屏
4.5 扫描仪
4.6 大屏幕投影仪
4.7 数码摄像机
4.8 数码相机
4.9 习题
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4.1 CD-ROM驱动器和光盘
4.1.1 光存储技术和光盘的分类
4.1.2 CD-ROM驱动器
4.1.3 CD-ROM驱动器的构造
4.1.4 CD-ROM驱动器的安装
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
１,光存储技术光存储技术是一种通过光学方法读出,写入数据的数字存储技术 。 由于光源是激光源,所以又称为激光存储 。 激光的一个主要特点就是可以把光聚集成能量高度集中的极小光点 。 在光学记录系统中,在 1μ m级的记录点上,集中的能量通常可达到数兆瓦每平方厘米的峰值强度 。 激光的这种特性可通过调制激光聚集至记录介质上,使介质的光照微区 (直径一般在 1μ m以下 )发生物理,化学变化以实现记录,将要存储的信息,模拟量或数字量,写,到光盘上 。
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
2,光盘的分类光盘按其记录原理不同大致可以分为以下 3种类型 。
(1) 只读光盘即 CD,用户只能读出光盘上记录的各种信息,但不能修改或写入新的信息,光盘由专业化工厂规模生产 。 这种光盘以凹坑的形式存储着容量很大的预先录制好的视频,图像,
声音或数字信息 。
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
(2) 一次写多次可读光盘即 CD-R,它是用会聚集的激光束的热能,使材料的形式发生永久性变化来进行记录的,所以也是记录后不能在原地址重新写入信息的不可逆记录方式 。 它与只读式光盘的不同之处在于,它是由用户将所需记录的信息写入光盘的,
而不是预先制备的 。 用户在写入信息时,采用立即读出并与原始数据进行比较的方法来检验写入信息的正确与否,
如发现有错误,就将该段作废,更换地址重新写入,以确保写入信息的正确性 。
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
(3) 可擦写光盘是用可以写入,擦除,重写的可逆型记录介质制成的,它利用激光照射,引起介质的可逆性物理变化而进行记录或擦除 。
提示,光盘存储信息的方式与磁盘的另一差别是：它的光道不是同心圆,而是一条长约 5km的螺旋型光道,光道间距为 1.6 mm。 在光盘的导入区的中心,它标示了数据开始记录的位置 。 导入区之后是目录区,它记载了文档的目录和结构 。 目录区之后是主体资料,它由中心开始往外放置 。
在所有的主体资料后有一个导出区,用以表示全部资料的结果 。
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4.1.2 CD-ROM驱动器
CD-ROM驱动器是 CD-ROM光盘信息的读出设备,按其安装的方式不同可分为内装式和外装式两种 。
1,CD-ROM驱动器的式样
内装式就像磁盘驱动器那样安装在主机机箱内标准的 5
英寸软驱架上,并使用标准的四线电缆连接 。 连接方法同硬盘一样,目前计算机均采用内置式光驱 。
外装式就是独立地安装在主机机箱外部,它需安装接口电缆和独立的电源,通过并口与主机连接 。 通常,它被设计成盒状,并独立地放在桌面上 。
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4.1.2 CD-ROM驱动器
2,CD-ROM驱动器的主要性能指标
容量 即 CD-ROM驱动器能写入和读出光盘中数据的最大容量 。
数据传送速率 即 CD-ROM驱动器每秒光驱可以读取的千字节的数据量 。 基数 (单速 )为 150 KB/s(音频 CD奏出音乐的速率为 150 KB/s),双倍速为 300 KB/s,40倍速为 40*150
KB/s。
误码率 即 CD-ROM驱动器从光盘上读信息时,出现差错的位数与读出总位数之比 。 目前 VCD,DVD影碟机均有纠错功能 。
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4.1.2 CD-ROM驱动器
2,CD-ROM驱动器的主要性能指标
音频输出 即 CD-ROM驱动器耳机插口以便播放激光唱片
(也就是说 CD-ROM光驱还可以独立为一个 CD播放机 ),同时在驱动器面板上有音量控制旋钮 。
数据缓冲区 即 CD-ROM驱动器内部缓冲存储器的容量,
其大小一般为 64 KB,128 KB,256 KB或 512 KB。
接口方式 目前 CD-ROM驱动器有两种接口方式,一种是
IDE(Integrated Drive Electronics Interface,集成设备接口 )。 另一种是 SCSI接口 (小型计算机系统接口 )方式 。
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4.1.3 CD-ROM驱动器的构造
CD-ROM驱动器的构造分为正面面板和背面面板 。
1,正面面板正面面板是用户能看见操作的一面,提供了 CD-ROM驱动器进行操作的按钮和耳机输出插孔等 。
弹出,关闭按钮,提供用户手动控制 CD-ROM驱动器的存放光盘抽屉打开或关闭 。
音量旋钮,调整耳机的输出音量 。
状态指示灯,可以分别表示 CD-ROM驱动器准备或正在从光盘读取数据的状态 。
光盘托盘盒,用于托放 CD光盘的抽屉 。
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4.1.3 CD-ROM驱动器的构造
2,背面面板结构 (以内置光驱为例 )
背面面板在打开机箱后可以看到,背面面板结构提供了光驱与计算机连接的各种接口 。
音频输出接口,将 CD唱片的音频信号输出给声卡 。
IDE接口,传送数据和控制信号,将光驱和计算机连接起来 。
电源接口,将主机电源提供给光驱 。
跳线,根据计算机中硬盘的数量等来设置光驱 。
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4.1.4 CD-ROM驱动器的安装
CD-ROM驱动器的安装包括硬件的安装和驱动程序的安装 。
1,硬件安装安装光驱的方法同安装软盘驱动器一样,具体安装步骤如下：
(1) 关掉主机和外部设备的电源；
(2) 拔下供电电源插头；
(3) 打开机箱,卸下一个空闲的用于安装 5.25英寸驱动器的挡板,将光驱固定在适当的位置；
(4) 连接光驱的电源线,音频线和数据线 (硬盘线 )；
(5) 检查无误,盖好机箱；
(6) 插上供电电源插头,打开电源,重新开机 。
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4.1.4 CD-ROM驱动器的安装
2,驱动程序的安装
一般在购买光驱时都附带有安装磁盘 (一般均为 3.5寸软盘 ),在光驱安装后,只需运行安装盘上 Install或 Setup，
然后以安装程序的指示进行即可 。
安装程序通常是将光驱的驱动程序和 MS-DOS的 CD-ROM扩展程序 MSCDEX.EXE 复制 到硬 盘,并修 改 Config.sys 及
Autoexec.bat文件 。
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4.2 CD-R光盘刻录机
4.2.1 光盘刻录机
4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
4.2.3 CD-R光盘的刻录
4.2.4 简单 VCD的制作
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4.2.1 光盘刻录机
光盘刻录机分为 CD-R和 CD-RW两种,其中 CD-R(CD-
Recorder的缩写 )即前面所讲的一次写多次可读光盘 。 CD-
RW(CD-ReWritable的缩写 )即为可擦写光盘 。
CD-R刻录机是可以让用户写 CD-R的光盘驱动器 。 其数据格式与 CD-ROM相同； CD-R规格书由 Philips公司和 Sony公司共同制定并于 1990年颁布 。 CD-R驱动器刻录 CD-R的速度可以自行选择,例如 1速,2倍速,4倍速及 8倍速等 。
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4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
1,读写速度读写速度是标志光盘刻录机性能的主要技术指标,包括数据的读取传输率和数据的写入速度,理论上速度越快性能就越好 。 市场上常见的有 4,6,8,12倍速的读取速度和 2、
4,8倍速的写入速度等几款刻录机 。
2,接口方式光盘刻录机按接口方式分为内,外置接口方式两种,有 IDE
接口和内置 SCSI接口,外置 SCSI,并口及 USB接口等 。
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4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
3,缓存容量缓存容量的大小是衡量光盘刻录机性能的重要技术指标之一 。 刻录时,数据必须先写入缓存,刻录软件再从缓存区调用要刻录的数据,在刻录的同时,后续的数据再写入缓存中,以保持要写入数据良好的组织和连续传输 。 如果后续数据没有及时写入缓冲区,传输的中断将导致刻录失败 。
因而缓冲容量越大,刻录的成功率就越高 。 市场上的光盘刻录机的缓存容量一般在 512 KB～ 2 MB之间,最大的有 8
MB缓存的产品,建议选择缓存容量较大的产品,尤其对于
IDE接口的刻录机,缓存容量更重要 。
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4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
4,盘片兼容性盘片是刻录数据的载体,包括 CD-R和 CD-RW盘片,好的刻录机对各类盘片都应有较好的兼容性 。
5,其他量一台刻录机的性能还包括许多方面 。 比如,是否支持
AudioCD,PhotoCD,CD-I,CD-EXTRA等多种光碟格式,是否支持 DAO(Disk-At-One),TAO(TrackAtOnce),MS(Multi-
Session),PACKETWEITING等多种刻录方式,是否使用
FlashROM,以方便更新 Firmware版本等 。
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4.2.3 CD-R光盘的刻录
刻录 CD-R光盘,仅有刻录机还不够,还需要刻录软件的支持 。 一般配备刻录机时都随机带驱动程序和刻录程序 。
比较流行的刻录软件有 Easy-CD和 Nero两种 。 Adaptec
Easy CD Creator是一个非常著名的刻录软件 。 用它刻盘,
简单,稳定,成功率高,而且它具有许多强大的功能 。 例如,它可以复制整张光盘,制作 VCD和 PCD,从包括密纹唱片和盒式录音带的各种音乐源制作音乐 CD,还可以制作数据音乐混合模式光盘,制作多段 CD,制作启动光盘,另外还能用它设计并打印光盘盒与光盘的封面等 。
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4.2.3 CD-R光盘的刻录光盘刻录的程序可能不一样,但具体步骤如下：
(1) 将 CD-R光盘放入 CD-R刻录驱动器,此时驱动器的盘符将出现在 【 我的电脑 】 窗口 。
(2) 选择将要刻录的内容,按下 Crtl+C键 。
(3) 在 CD-R刻录驱动器中建立文件夹或重命名盘符名,按下 Crtl+V键将复制的内容粘贴到文件夹中 。 此时在 CD-R刻录驱动器盘符下可以看到相应的文件名,但是并没有刻录到 CD-R上 。
(4) 以上 (2)(3)步骤可以进行多次 。
(5) 单击制作 CD-R软件界面的 【 开始录制 】 按钮,此时刻录机的红灯闪亮,开始刻录 。
(6) 刻录完毕,在弹出的对话框中,单击 【 确定 】 按钮,
完成数据的刻录 。
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4.2.4 简单 VCD的制作利用 Video Pack 4.0制作 VCD的具体步骤如下：
(1) 启动 Video Pack 4.0后我们就可以看到图 4.1所示的画面,这是 Video Pack 4.0的操作界面 。 窗口的上半部是文件来源窗,下半部是目标窗 。
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4.2.4 简单 VCD的制作
(2) 窗口上面的区域中选定准备好的 MPEG文件,将 MEPG文件复制到下面的 Video CD区域中,如图 4.2所示 。
(3) 执行 Record命令菜单中的 Make CD命令,开始刻录 VCD
盘 。
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4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
1,DVD-ROM驱动器
DVD-ROM驱动器是只读型 DVD驱动器,它与 CD-ROM的使用很相似 。 DVD-ROM驱动器绝大部分可以播放 DVD-Video,也能向下兼容读取 VCD,CD-ROM光盘 。 第二代 DVD-ROM还与 CD-R
兼容 。 例如,用刻写在 CD-R光盘上的照片,录像可以在 DVD
播放机上播放 。 大部分 DVD-ROM光驱的读取时间低于 100 ms、
数据传输率大于 1.3Mb/s。
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4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
2,DVD-R刻录机
DVD-R刻录机是一次写入型 DVD驱动器,也称为 DVD刻录机 。
它与 CD-R刻录机类似,但 DVD刻录机是刻录 DVD-R光盘,存储量大 。 DVD-R刻录机的价格比 CD-R刻录机高 。 但其特点是按顺序依次写入数据,可以反复读取数据 。 DVD-R介质与
CD-R类似,采用有机塑料聚合物技术 。 DVD-R刻录机刻录的
DVD-R光盘,容量达到 4.7GB以上,需要用 DVD-ROM驱动器读 。
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4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
3,DVD-RW光盘
DVD-RW光盘是可以反复擦写型 DVD光盘 。 刻出的 DVD光盘可以在大部分的 DVD光驱和 DVD机上播放,初始容量为 4.7 GB。
4,DVD-RAM
DVD-RAM也是可擦写型 DVD,是 DVD系列中推进速度最快的产品 。 DVD-RAM的记录格式采用相变技术,存储容量有两种规格：单面盘为 2.58 GB,双面盘为 5.2 GB。
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4.4 触摸屏
4.4.1 触摸屏分类
4.4.2 触摸屏的性能指标
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4.4.1 触摸屏分类根据触摸屏的安装方式,制作器件的不同,可以将触摸屏分成如下几类 。
1,按安装方式分类触摸屏可根据与显示器的安装位置分为侵入式和非侵入式,
可将其分为以下 4种 。
外挂式,属非侵入式,安装时将其挂到显示器的屏幕前,
而且可以随时拆卸 。
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4.4.1 触摸屏分类
内置式,属侵入式,一般由销售商完成安装过程,安装时需拆卸显示器外壳,把传感器加在荧光玻璃与外盖之间 。
整体式,传感器本身与显示器为一体的配置 。 一体化式的触摸屏系统需要的成本比外挂式低 。
投影仪式触摸屏,这种触摸屏安装于大型投影屏幕前,
触摸屏尺寸可达 1.5 m× 1.5 m,用户把该屏幕当作白板使用,
可通过触摸操作投影到屏幕的计算机界面 。
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4.4.1 触摸屏分类
2,按制作技术的不同分类按制作技术的不同,触摸屏可分为电阻式,电容式,红外线式,声表面波式,压感式 5种 。
(1) 电阻式触摸屏使用一个两层导电和高透明度的物质薄膜涂层,涂在玻璃或塑料表面上,再安装到屏上或直接涂在屏幕上 。 这两层透明的涂层之间的距离很小,小于 0.003 mm。 当一个手指触到屏幕时,在接触点产生一个电接触,使电阻发生改变,
在屏幕的 x,y方向上分别测出电阻的改变量,就能确定触摸的位置 。
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4.4.1 触摸屏分类
(2) 电容式触摸屏它是用一个接近透明的金属性涂层覆盖在一个玻璃涂层上,
当使用者接触这个涂层时,由于电容的改变,使得连接在一角的振荡器频率发生改变,测量频率改变的大小来测定触摸的位置 。
(3) 红外线式触摸屏它为触摸屏的第 2代产品,它通常是在屏幕的一边用红外器件发射红外光,而另一边设置接收装置检查光线的遮挡情况 。
这里利用互相垂直的两个红外发光器件在屏幕的上方与屏幕平行的平面内组成一个网格 。 在相对应的另外两边用光电器件接收红外光,检查红外光的遮挡情况,当手指指在屏幕上时,部分光束被挡住,光电器件因接收到的光线减少而发生电平的改变,从而测定触摸位置 。
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4.4.1 触摸屏分类
(4) 声表面波式触摸屏声表面波又称为表面弹性波 。 声表面波式触摸屏由传感器,
反射器,触摸屏器件组成 。 它们可以固定在一块平的或弯曲的玻璃面上,也可直接固定在显示器的玻璃表面上 。 传感器和反射器一起工作,当触到触摸屏,遮挡发射的声波穿过玻璃表面时,使被触之处声表面波发生衰减,并转换为 x,y轴的坐标传给计算机 。
(5) 压感式触摸屏这种触摸屏是在屏幕上安装压力感应器 。 当对触摸屏施加压力时会由此引起感应器电阻的变化,通过监测这些变化,就可以计算出触摸点的确切位置 。
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4.4.2 触摸屏的性能指标触摸屏的性能指标可以从以下几方面进行区分：
分辨率,分辨率的高低直接影响触点坐标的准确程度 。
尺寸大小,不同尺寸的显示器需要不同尺寸大小的触摸屏 。
工作方式,红外线式,电阻式,电容式等 。
接口方式,是直接通过串口连接,还是通过专门接口卡连接 。
使用寿命,即屏幕能够承受多少次的触压 。
感应灵敏度,是否能对轻微的触摸也能准确定位 。
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4.5 扫描仪
4.5.1 扫描仪的类型
4.5.2 扫描仪的工作原理
4.5.3 扫描仪的主要性能指标
4.5.4 扫描仪系统的使用
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4.5.1 扫描仪的类型通常扫描仪有 3种类型,即平板式扫描仪 (或称桌面式扫描仪 )、
小巧的手持式扫描仪和滚筒式扫描仪 。
１,平板式扫描仪 平板式扫描仪的外形很像台式复印机,扫描的最大尺寸范围一般为 A5,A4,A3等几种幅面 。 一般扫描仪都提供几种不同的扫描分辨率供用户扫描 。
2.手持式扫描仪 它的外形很像一个鼠标器,其特点是：价格低,携带方便,但其图像输入的质量不高,也不好控制 (由于手的抖动使得图像变形 ),并且扫描幅面小 。
3.滚筒式扫描仪 它的外形类似于一台滚筒绘图仪,它有单方向很大的 CCD阵列传感器,可用于输入大幅面的图纸 。
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4.5.2 扫描仪的工作原理不论是平板式,手持扫描仪还是滚筒式扫描仪,
其通过扫描产生图像的原理是一样的 。 扫描仪向图像投射光并收集从图像反射回来的光,图像的不同位置的颜色,色度等不同,反射光的模式也不同 。
扫描仪用光敏元件 CCD (Charge Coupled Device，
电荷耦合器件 )阵列来检测出这一模式,并根据光敏阵列每个元件激活的程度产生一幅图像的数据,然后将它送往计算机内存,供计算机存储图画或进行其他处理 。
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4.5.2 扫描仪的工作原理扫描彩色图像可分为 3种不同的扫描方式：
1.采用单色光源 该方式共进行 3次扫描,每次扫描分别通过红,绿,蓝滤光镜记录红 (R),绿 (G),蓝 (B)三色图案,最后将其合成为彩色图像 。
2.采用红绿蓝三色光源 分辨红绿蓝三色光源并依次分别记录红绿蓝数据,从而得到彩色图像 。
3.使用三组 CCD 每一组 CCD产生一种颜色的图像数据,经过一次扫描得到图像 。
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4.5.3 扫描仪的主要性能指标
1,分辨率
硬分辨率又称光学分辨率,是扫描仪光电转换器件的物理精度,以 CCD为光电转换器件的平板式扫描仪的分辨率取决于
CCD的集成度,硬分辨率一般为 300～ 600dpi。
软分辨率又称实际扫描分辨率,是指扫描仪在扫描图像时,
每英寸产生的实际像素数目 。
2,灰度和色彩度灰度是对黑白扫描仪而言 。 色彩度是指扫描仪支持的色彩范围,用存储一个像素的二进制数据位表示 。 该位数成为颜色深度,如深度为 24位时,可产生 16 777 216种颜色 。
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4.5.3 扫描仪的主要性能指标
3.扫描区域对于平板式扫描仪,一般都有设定扫描区域的功能,同时还能设定多种窗口,可以先粗略地扫描一次,然后框出所需打印或处理的区域,再精密扫描指定的区域,这样可以节省存储空间 。
4.速度在指定的分辩率和图稿尺寸下的扫描时间,决定着扫描仪的工作效率 。
5.幅面指扫描仪支持的最大幅面的大小 。
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4.5.4 扫描仪系统的使用使用扫描仪的方法如下：
(1) 接通扫描仪电源,将待扫描图片放好 。
(2) 启动可以获取扫描图像的软件,也可以启动文字识别系统,Photoshop等软件 。
(3) 选择启动的软件的 【 文件 】 菜单中的 【 扫描 】 等命令 。
(4) 启动扫描程序后,在弹出的对话框内设定像素数目,百分比等参数 。
(5) 单击 【 扫描 】 按钮,开始扫描 。
(6) 完成扫描后,保存图形文件或作进一步的处理 。
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4.6 大屏幕投影仪
4.6.1 大屏幕投影仪的分类
4.6.2 多媒体投影机的性能指标
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4.6.1 大屏幕投影仪的分类根据大屏幕投影仪所能投影的数据信息分成以下 3类：
1,静态图像投影仪只能将静态图像数据投影到大屏幕上去,如我们常用的投影仪,使用时必须先准备好的胶片 。
2,动态图像投影仪也称为实物投影仪,它能将一个实际物体投影到大屏幕上去,
如它能把鱼缸当中自由荡漾的小金鱼优美的姿态投影到大屏幕上去 。
3,多媒体投影机它是目前投影设备的佼佼者,不仅能将计算机显示屏幕上的
VGA图像实时地投影到大屏幕上,同时具有音频输出,还能实时地输出计算机运行软件中的声音信号 。
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4.6.1 大屏幕投影仪的分类多媒体投影机的性能指标有以下几方面：
1.亮度 指投影图像信息的光亮强度,单位是 ANSI流明,其值越大,投影效果就越好 。 如 1000ANSI流明的投影机能在灯火通明的房间,演讲厅或宽敞明亮的会议室内,毫无图像损失的投影信息 。
2.分辨率 分辨率越高,投影图像就越清晰,一般为
640× 480或 800× 600。
3.输入输出端口 输入端口越多,投影机的数据信息源就越多,输出端口决定了图像信息是否能在大屏幕与计算机显示屏幕上同时显示 。
4.体积 体积大小直接影响投影机的存放和携带 。
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4.6.2 多媒体投影机的性能指标多媒体投影机的性能指标有以下几方面：
1.亮度 指投影图像信息的光亮强度,单位是 ANSI流明,其值越大,投影效果就越好 。 如 1000ANSI流明的投影机能在灯火通明的房间,演讲厅或宽敞明亮的会议室内,毫无图像损失的投影信息 。
2.分辨率 分辨率越高,投影图像就越清晰,一般为
640× 480或 800× 600。
3.输入输出端口 输入端口越多,投影机的数据信息源就越多,输出端口决定了图像信息是否能在大屏幕与计算机显示屏幕上同时显示 。
4.体积 体积大小直接影响投影机的存放和携带 。
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4.7 数码摄像机
4.7.1 视频术语
4.7.2 视频格式
4.7.3 数码摄像机与计算机的连接
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4.7.1 视频术语
(1)数字视频 数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再经过模拟 /数字 (A/D)转换成为数字信号,最后存储到储存介质 。 播放时,视频信号先经过数字 /模拟 (D/A)转换成为帧信息,再以每秒约 26帧的速度投影到显示器上,使人类的眼睛认为它是连续不间断的运动着的 。
(2)V8 V8是 Video8的简称 。 V8是因为它所使用的录影带为 8
毫米宽而得名,能记录影像和声音,水平解析度为 270线 。
(3)Hi8 Hi8与 V8同为使用 8毫米带宽的录影带,但是其水平解析度为 400线 。
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4.7.1 视频术语
(4)D8 D8是 Digital8的简称 。 它为 SONY 公司的新一代机种,
与 Hi8,V8同为使用 8毫米带宽的录影带,但是以数字讯号来录制影音,录影时间缩短为原来带长的一半,水平解析度为
500线 。
(5)DV V全名为 Digital Video,是新一代的数字录影带规格,
体积更小,录像时间更长 。 使用 6.35毫米带宽的录影带,以数字讯号来录制影音 。 目前市面上的 DV录影带有两种规格,
一种是标准的 DV带,另一种则是缩小的 miniDV带,一般家用的摄像机所使用的录影带都属于这种缩小的 miniDV带 。
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4.7.1 视频术语
(6)CCD像素 CCD全称为电耦合器件,它是摄像机的灵魂 。
CCD上有许多感光元件,感光元件的多少则直接影响摄像机画质的好坏,而其上的感光元件则称之为,像素,。 一般来说 DV机的像素有 50万～ 80万 。
(7)3CCD 一般的摄像机只有一个 CCD,而 3CCD摄像机则有 3个
CCD芯片,并且 R,G,B(红,绿,蓝 )三原色分别由 3个芯片来处理,因此它的色彩饱和度和解析度会比一般单 CCD摄像机高很多 。
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4.7.1 视频术语
(8)AF AF(Auto Focus)称为自动对焦 。 目前所有的家用摄像机都具有该项功能,它以红外线测距的方式来完成对焦 。 装置在镜头内下方的一组红外线发射器,当镜头对准目标时,
红外线也同时感应到与目标间的距离,同时驱动调焦机构进行对焦 。
(9)AE AE(Auto Expose)称为自动曝光 。 内建的自动光圈控制程序控制摄像机针对不同光线,启动调焦拍摄时所需的光圈大小以配合,拍摄者只需对准目标拍摄即可 。
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4.7.1 视频术语
(10)AGC AGC(Auto Gain Control)称为自动亮度增益 。 当全自动拍摄时,机体内感应到光线不足时,便启动此装置,以电子式提升画面的亮度 。
(11)AWB AWB(Auto White Balance)称为自动白平衡 。 摄像机的白平衡主要是针对不同光源下,CCD校正颜色的依据,
一般都设定在自动的位置 。 有的机种也可针对如阳光,夕阳,
阴天,灯泡做手动调整 。
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4.7.2 视频格式
(1)MPEG格式 MPEG格式包括 MPEG-1,MPEG-2和 MPEG-4在内的多种视频格式 。
(2)AVI格式 AVI(Audio Video Interleaved)格式即音频视频交错格式,由 Microsoft公司开发 。
(3)MOV格式 MOV格式是美国 Apple(苹果 )公司创立的一种视频格式,它是图像和视频处理软件 QuickTime所支持的格式 。
(4)ASF格式 ASF(Advanced Streaming Format)格式是微软公司推出的高级流媒体格式,也是一个在 Internet上实时传播多媒体的技术标准 。
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4.7.2 视频格式
(5)RM格式 RM(Real Media)格式是 Real Network公司开发的一种新型流式视频文件格式,又称 Real Media,是目前
Internet上最流行的跨平台的客户 /服务器结构多媒体应用标准 。
(6)WMA格式 WMA格式是一种独立于编码方式的在 Internet上实时传播多媒体的技术标准 。
(7)DivX格式 DivX格式视频编码技术是由 Microsoft MPEG-4
修改而来,使用 MPEG-4压缩算法 。 同时它也可以说是为了打破 AS的种种协定发展出来的 。
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4.7.3 数码摄像机与计算机的连接
用数码摄像机拍摄的视频数据可以方便地输入计算机,进行数字化处理,存储,编辑,制作成 VCD光盘或 DVD光盘 。
新款的计算机可以直接将数码摄像机的输出端用视频线连接在一起,就可以将视频数据输入计算机 。 不带视频输入口的计算机可以添置一块视频采集卡,插到计算机主板上,在将数码摄像机的输出端用视频线连接到视频采集卡的输入插口 。
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4.8 数码相机
4.8.1 数码相机的种类
4.8.2 数码相机的结构特点
4.8.3 数码相机的工作原理
4.8.4 数码相机的技术指标
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4.8.1 数码相机的种类按照结构特点和不同的使用场合划分,数码照相机分为以下几种：
(1) 经济型数码相机采用 50万～ 120万像素的 CCD,256 KB～ 4 MB的存储容量 。 价格较低,成像质量较差,画幅较小,受存储容量限制,一次拍摄的照片数量不多 。
(2) 中档数码相机采用 100万～ 200万像素的 CCD,4 MB～ 32 MB的存储容量,成像质量和照片尺寸高于经济型数码照相机,适合画面质量要求不高的场合 。
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4.8.1 数码相机的种类
(3) 高档数码相机采用 200万～ 350万像素的 CCD,8 MB～ 64MB的存储容量,成像质量较好,照片分辨率最高可达 22160像素 × 1440像素,适合优质图像素材的拍摄,多媒体产品图像素材的获取以及制作数码艺术作品 。
(4) 专业数码相机采用 300万～ 600万像素的 CCD,64 MB～ 128 MB的存储容量,
成像质量高,锐度好,色彩表现较完美 。 该数码照相机采用
600万像素的 CCD,对蓝色光的感光度增加 2.5倍,提高了色彩还原的精度 。 专业数码照相机适用于各种专业摄影,广告摄影,人像摄影,图片印刷等场合 。
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4.8.2 数码相机的结构特点提示,数码照相机主要由光学镜头,取景框,光电耦合元件
CCD(Charged Coupled Device),译码器,存储器,数据接口和电源等部件构成 。
1.取景框 取景框是数码相机的必要部件,用于对准拍摄物 。
2.光电耦合元件 CCD 数码相机内部的光电耦合元件 CCD,其作用与数码摄像机,扫描仪中使用的 CCD相同 。
3.译码器 译码器是数码相机中的关键部件,其作用是把 CCD
感应到的电信号转换成数字信号,保存到数码相机内置的存储器中 。
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4.8.2 数码相机的结构特点
4.存储棒 存储棒又叫,存储器,,,图像内存卡,或,压缩闪存卡,,是可替换的部件 。
5.数据接口 数据接口是数码相机的输出端口,其功能是把拍摄的数字照片传送到计算机中 。
6.电源 电源为数码相机中的 CCD,自动对焦镜头的电动机伺服系统,存储器,LCD取景器等部件提供电能 。
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4.8.3 数码相机的工作原理提示,数码相机是被摄物体通过光学镜头后,聚焦在一小块灵敏度极高的 CCD光电耦合元件上,由 CCD把光信号转成电信号 。
各种数码相机都配备有可以安装在计算机上的驱动程序 。
其功能是当数码相机与计算机连接时,计算机能识别数码相机 。 在计算机第一次连接数码相机之前,应把驱动程序安装到计算机中 。 有的计算机的操作系统不必安装驱动程序,自带驱动程序 。
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4.8.4 数码相机的技术指标
1,CCD像素数量
CCD由很多微小的半导体光敏单元构成,一个光敏单元对应一个像素 。 像素总数越多,图像的清晰度越高,色彩越丰富 。
2,光学镜头规格和性能在 CCD的性能确定以后,光学镜头的规格和性能决定了成像的质量 。
3,快门速度快门速度有一个范围,不是单一速度 。 例如,某数码相机的快门速度是 3 s～ 1/2000 s。
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4.8.4 数码相机的技术指标
4,显示屏的类型大多数数码照相机除了光学观景窗外,还配备彩色液晶显示屏 (LCD),供使用者预览照片内容和构图,两者之间用两档选择 。 不同型号数码相机的 LCD彩色显示屏的尺寸和像素数量各有不同 。
5,存储棒的类型和容量存储棒的作用是保存拍摄的数码照片,品牌不同的数码相机配备的存储棒的形状,性能可能不同 。
6,数据记录类型数据记录类型是指数字图像以什么文件格式进行保存 。 一般数码相机受存储棒容量的限制,采用高压缩比的 JPEG格式保存图像文件 。
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4.8.4 数码相机的技术指标
7,照片分辨率与拍摄数量照片分辨率是衡量数码相机性能好坏的重要指标之一,以像素为单位 。
8,照片的尺寸和质量提示：同一台数码相机有多种档次的像素数 。 用户可以根据需要选择照片尺寸 (像素数 )和照片质量 (压缩率 )。 相片的质量和选择的像素模式和选择的压缩率有关 。 选择的像素数越大,照片质量越高,拍摄的照片越好,保存照片的数据越多 。
选择的压缩率越小,照片质量越高 。
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4.8.4 数码相机的技术指标
9,数码相机的接口形式与信号传送数码相机的接口形式主要有两种,一种是串行通信接口,一种是支持热插拔的 USB接口 。
在数码相机拍摄完毕后,用信号电缆把数码相机与计算机之间连接起来,随后就可以进行数据传送了 。
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4.9 习题
参见书 p64页,设有：
一、选择题，二、填空题、三、判断改错题,四、简答题、
五、综合题、六、操作题
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Q & A?
Thanks!
第 4章 多媒体计算机的硬件设备
（时间,2次课,4学时）
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教学提示,本章将介绍多媒体的外围设备,CD-ROM驱动器,CD-R刻录机、触摸屏、扫描仪、大屏幕投影仪等的基本原理、性能指标及其相应的使用方法。
教学目的,学习本章内容时一定要注意相关资料的查询以及实际动手能力的练习，如光盘的刻录、扫描仪的使用等。
第 4章 多媒体计算机的硬件设备
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第 4章 多媒体计算机的硬件设备
4.1 CD-ROM驱动器和光盘
4.2 CD-R光盘刻录机
4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
4.4 触摸屏
4.5 扫描仪
4.6 大屏幕投影仪
4.7 数码摄像机
4.8 数码相机
4.9 习题
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4.1 CD-ROM驱动器和光盘
4.1.1 光存储技术和光盘的分类
4.1.2 CD-ROM驱动器
4.1.3 CD-ROM驱动器的构造
4.1.4 CD-ROM驱动器的安装
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
１,光存储技术光存储技术是一种通过光学方法读出,写入数据的数字存储技术 。 由于光源是激光源,所以又称为激光存储 。 激光的一个主要特点就是可以把光聚集成能量高度集中的极小光点 。 在光学记录系统中,在 1μ m级的记录点上,集中的能量通常可达到数兆瓦每平方厘米的峰值强度 。 激光的这种特性可通过调制激光聚集至记录介质上,使介质的光照微区 (直径一般在 1μ m以下 )发生物理,化学变化以实现记录,将要存储的信息,模拟量或数字量,写,到光盘上 。
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
2,光盘的分类光盘按其记录原理不同大致可以分为以下 3种类型 。
(1) 只读光盘即 CD,用户只能读出光盘上记录的各种信息,但不能修改或写入新的信息,光盘由专业化工厂规模生产 。 这种光盘以凹坑的形式存储着容量很大的预先录制好的视频,图像,
声音或数字信息 。
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
(2) 一次写多次可读光盘即 CD-R,它是用会聚集的激光束的热能,使材料的形式发生永久性变化来进行记录的,所以也是记录后不能在原地址重新写入信息的不可逆记录方式 。 它与只读式光盘的不同之处在于,它是由用户将所需记录的信息写入光盘的,
而不是预先制备的 。 用户在写入信息时,采用立即读出并与原始数据进行比较的方法来检验写入信息的正确与否,
如发现有错误,就将该段作废,更换地址重新写入,以确保写入信息的正确性 。
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4.1.1 光存储技术和光盘的分类
(3) 可擦写光盘是用可以写入,擦除,重写的可逆型记录介质制成的,它利用激光照射,引起介质的可逆性物理变化而进行记录或擦除 。
提示,光盘存储信息的方式与磁盘的另一差别是：它的光道不是同心圆,而是一条长约 5km的螺旋型光道,光道间距为 1.6 mm。 在光盘的导入区的中心,它标示了数据开始记录的位置 。 导入区之后是目录区,它记载了文档的目录和结构 。 目录区之后是主体资料,它由中心开始往外放置 。
在所有的主体资料后有一个导出区,用以表示全部资料的结果 。
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4.1.2 CD-ROM驱动器
CD-ROM驱动器是 CD-ROM光盘信息的读出设备,按其安装的方式不同可分为内装式和外装式两种 。
1,CD-ROM驱动器的式样
内装式就像磁盘驱动器那样安装在主机机箱内标准的 5
英寸软驱架上,并使用标准的四线电缆连接 。 连接方法同硬盘一样,目前计算机均采用内置式光驱 。
外装式就是独立地安装在主机机箱外部,它需安装接口电缆和独立的电源,通过并口与主机连接 。 通常,它被设计成盒状,并独立地放在桌面上 。
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4.1.2 CD-ROM驱动器
2,CD-ROM驱动器的主要性能指标
容量 即 CD-ROM驱动器能写入和读出光盘中数据的最大容量 。
数据传送速率 即 CD-ROM驱动器每秒光驱可以读取的千字节的数据量 。 基数 (单速 )为 150 KB/s(音频 CD奏出音乐的速率为 150 KB/s),双倍速为 300 KB/s,40倍速为 40*150
KB/s。
误码率 即 CD-ROM驱动器从光盘上读信息时,出现差错的位数与读出总位数之比 。 目前 VCD,DVD影碟机均有纠错功能 。
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4.1.2 CD-ROM驱动器
2,CD-ROM驱动器的主要性能指标
音频输出 即 CD-ROM驱动器耳机插口以便播放激光唱片
(也就是说 CD-ROM光驱还可以独立为一个 CD播放机 ),同时在驱动器面板上有音量控制旋钮 。
数据缓冲区 即 CD-ROM驱动器内部缓冲存储器的容量,
其大小一般为 64 KB,128 KB,256 KB或 512 KB。
接口方式 目前 CD-ROM驱动器有两种接口方式,一种是
IDE(Integrated Drive Electronics Interface,集成设备接口 )。 另一种是 SCSI接口 (小型计算机系统接口 )方式 。
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4.1.3 CD-ROM驱动器的构造
CD-ROM驱动器的构造分为正面面板和背面面板 。
1,正面面板正面面板是用户能看见操作的一面,提供了 CD-ROM驱动器进行操作的按钮和耳机输出插孔等 。
弹出,关闭按钮,提供用户手动控制 CD-ROM驱动器的存放光盘抽屉打开或关闭 。
音量旋钮,调整耳机的输出音量 。
状态指示灯,可以分别表示 CD-ROM驱动器准备或正在从光盘读取数据的状态 。
光盘托盘盒,用于托放 CD光盘的抽屉 。
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4.1.3 CD-ROM驱动器的构造
2,背面面板结构 (以内置光驱为例 )
背面面板在打开机箱后可以看到,背面面板结构提供了光驱与计算机连接的各种接口 。
音频输出接口,将 CD唱片的音频信号输出给声卡 。
IDE接口,传送数据和控制信号,将光驱和计算机连接起来 。
电源接口,将主机电源提供给光驱 。
跳线,根据计算机中硬盘的数量等来设置光驱 。
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4.1.4 CD-ROM驱动器的安装
CD-ROM驱动器的安装包括硬件的安装和驱动程序的安装 。
1,硬件安装安装光驱的方法同安装软盘驱动器一样,具体安装步骤如下：
(1) 关掉主机和外部设备的电源；
(2) 拔下供电电源插头；
(3) 打开机箱,卸下一个空闲的用于安装 5.25英寸驱动器的挡板,将光驱固定在适当的位置；
(4) 连接光驱的电源线,音频线和数据线 (硬盘线 )；
(5) 检查无误,盖好机箱；
(6) 插上供电电源插头,打开电源,重新开机 。
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4.1.4 CD-ROM驱动器的安装
2,驱动程序的安装
一般在购买光驱时都附带有安装磁盘 (一般均为 3.5寸软盘 ),在光驱安装后,只需运行安装盘上 Install或 Setup，
然后以安装程序的指示进行即可 。
安装程序通常是将光驱的驱动程序和 MS-DOS的 CD-ROM扩展程序 MSCDEX.EXE 复制 到硬 盘,并修 改 Config.sys 及
Autoexec.bat文件 。
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4.2 CD-R光盘刻录机
4.2.1 光盘刻录机
4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
4.2.3 CD-R光盘的刻录
4.2.4 简单 VCD的制作
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4.2.1 光盘刻录机
光盘刻录机分为 CD-R和 CD-RW两种,其中 CD-R(CD-
Recorder的缩写 )即前面所讲的一次写多次可读光盘 。 CD-
RW(CD-ReWritable的缩写 )即为可擦写光盘 。
CD-R刻录机是可以让用户写 CD-R的光盘驱动器 。 其数据格式与 CD-ROM相同； CD-R规格书由 Philips公司和 Sony公司共同制定并于 1990年颁布 。 CD-R驱动器刻录 CD-R的速度可以自行选择,例如 1速,2倍速,4倍速及 8倍速等 。
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4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
1,读写速度读写速度是标志光盘刻录机性能的主要技术指标,包括数据的读取传输率和数据的写入速度,理论上速度越快性能就越好 。 市场上常见的有 4,6,8,12倍速的读取速度和 2、
4,8倍速的写入速度等几款刻录机 。
2,接口方式光盘刻录机按接口方式分为内,外置接口方式两种,有 IDE
接口和内置 SCSI接口,外置 SCSI,并口及 USB接口等 。
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4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
3,缓存容量缓存容量的大小是衡量光盘刻录机性能的重要技术指标之一 。 刻录时,数据必须先写入缓存,刻录软件再从缓存区调用要刻录的数据,在刻录的同时,后续的数据再写入缓存中,以保持要写入数据良好的组织和连续传输 。 如果后续数据没有及时写入缓冲区,传输的中断将导致刻录失败 。
因而缓冲容量越大,刻录的成功率就越高 。 市场上的光盘刻录机的缓存容量一般在 512 KB～ 2 MB之间,最大的有 8
MB缓存的产品,建议选择缓存容量较大的产品,尤其对于
IDE接口的刻录机,缓存容量更重要 。
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4.2.2 CD-R刻录机的性能指标
4,盘片兼容性盘片是刻录数据的载体,包括 CD-R和 CD-RW盘片,好的刻录机对各类盘片都应有较好的兼容性 。
5,其他量一台刻录机的性能还包括许多方面 。 比如,是否支持
AudioCD,PhotoCD,CD-I,CD-EXTRA等多种光碟格式,是否支持 DAO(Disk-At-One),TAO(TrackAtOnce),MS(Multi-
Session),PACKETWEITING等多种刻录方式,是否使用
FlashROM,以方便更新 Firmware版本等 。
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4.2.3 CD-R光盘的刻录
刻录 CD-R光盘,仅有刻录机还不够,还需要刻录软件的支持 。 一般配备刻录机时都随机带驱动程序和刻录程序 。
比较流行的刻录软件有 Easy-CD和 Nero两种 。 Adaptec
Easy CD Creator是一个非常著名的刻录软件 。 用它刻盘,
简单,稳定,成功率高,而且它具有许多强大的功能 。 例如,它可以复制整张光盘,制作 VCD和 PCD,从包括密纹唱片和盒式录音带的各种音乐源制作音乐 CD,还可以制作数据音乐混合模式光盘,制作多段 CD,制作启动光盘,另外还能用它设计并打印光盘盒与光盘的封面等 。
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4.2.3 CD-R光盘的刻录光盘刻录的程序可能不一样,但具体步骤如下：
(1) 将 CD-R光盘放入 CD-R刻录驱动器,此时驱动器的盘符将出现在 【 我的电脑 】 窗口 。
(2) 选择将要刻录的内容,按下 Crtl+C键 。
(3) 在 CD-R刻录驱动器中建立文件夹或重命名盘符名,按下 Crtl+V键将复制的内容粘贴到文件夹中 。 此时在 CD-R刻录驱动器盘符下可以看到相应的文件名,但是并没有刻录到 CD-R上 。
(4) 以上 (2)(3)步骤可以进行多次 。
(5) 单击制作 CD-R软件界面的 【 开始录制 】 按钮,此时刻录机的红灯闪亮,开始刻录 。
(6) 刻录完毕,在弹出的对话框中,单击 【 确定 】 按钮,
完成数据的刻录 。
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4.2.4 简单 VCD的制作利用 Video Pack 4.0制作 VCD的具体步骤如下：
(1) 启动 Video Pack 4.0后我们就可以看到图 4.1所示的画面,这是 Video Pack 4.0的操作界面 。 窗口的上半部是文件来源窗,下半部是目标窗 。
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4.2.4 简单 VCD的制作
(2) 窗口上面的区域中选定准备好的 MPEG文件,将 MEPG文件复制到下面的 Video CD区域中,如图 4.2所示 。
(3) 执行 Record命令菜单中的 Make CD命令,开始刻录 VCD
盘 。
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4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
1,DVD-ROM驱动器
DVD-ROM驱动器是只读型 DVD驱动器,它与 CD-ROM的使用很相似 。 DVD-ROM驱动器绝大部分可以播放 DVD-Video,也能向下兼容读取 VCD,CD-ROM光盘 。 第二代 DVD-ROM还与 CD-R
兼容 。 例如,用刻写在 CD-R光盘上的照片,录像可以在 DVD
播放机上播放 。 大部分 DVD-ROM光驱的读取时间低于 100 ms、
数据传输率大于 1.3Mb/s。
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4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
2,DVD-R刻录机
DVD-R刻录机是一次写入型 DVD驱动器,也称为 DVD刻录机 。
它与 CD-R刻录机类似,但 DVD刻录机是刻录 DVD-R光盘,存储量大 。 DVD-R刻录机的价格比 CD-R刻录机高 。 但其特点是按顺序依次写入数据,可以反复读取数据 。 DVD-R介质与
CD-R类似,采用有机塑料聚合物技术 。 DVD-R刻录机刻录的
DVD-R光盘,容量达到 4.7GB以上,需要用 DVD-ROM驱动器读 。
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4.3 DVD 驱动器和 DVD光盘
3,DVD-RW光盘
DVD-RW光盘是可以反复擦写型 DVD光盘 。 刻出的 DVD光盘可以在大部分的 DVD光驱和 DVD机上播放,初始容量为 4.7 GB。
4,DVD-RAM
DVD-RAM也是可擦写型 DVD,是 DVD系列中推进速度最快的产品 。 DVD-RAM的记录格式采用相变技术,存储容量有两种规格：单面盘为 2.58 GB,双面盘为 5.2 GB。
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4.4 触摸屏
4.4.1 触摸屏分类
4.4.2 触摸屏的性能指标
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4.4.1 触摸屏分类根据触摸屏的安装方式,制作器件的不同,可以将触摸屏分成如下几类 。
1,按安装方式分类触摸屏可根据与显示器的安装位置分为侵入式和非侵入式,
可将其分为以下 4种 。
外挂式,属非侵入式,安装时将其挂到显示器的屏幕前,
而且可以随时拆卸 。
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4.4.1 触摸屏分类
内置式,属侵入式,一般由销售商完成安装过程,安装时需拆卸显示器外壳,把传感器加在荧光玻璃与外盖之间 。
整体式,传感器本身与显示器为一体的配置 。 一体化式的触摸屏系统需要的成本比外挂式低 。
投影仪式触摸屏,这种触摸屏安装于大型投影屏幕前,
触摸屏尺寸可达 1.5 m× 1.5 m,用户把该屏幕当作白板使用,
可通过触摸操作投影到屏幕的计算机界面 。
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4.4.1 触摸屏分类
2,按制作技术的不同分类按制作技术的不同,触摸屏可分为电阻式,电容式,红外线式,声表面波式,压感式 5种 。
(1) 电阻式触摸屏使用一个两层导电和高透明度的物质薄膜涂层,涂在玻璃或塑料表面上,再安装到屏上或直接涂在屏幕上 。 这两层透明的涂层之间的距离很小,小于 0.003 mm。 当一个手指触到屏幕时,在接触点产生一个电接触,使电阻发生改变,
在屏幕的 x,y方向上分别测出电阻的改变量,就能确定触摸的位置 。
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4.4.1 触摸屏分类
(2) 电容式触摸屏它是用一个接近透明的金属性涂层覆盖在一个玻璃涂层上,
当使用者接触这个涂层时,由于电容的改变,使得连接在一角的振荡器频率发生改变,测量频率改变的大小来测定触摸的位置 。
(3) 红外线式触摸屏它为触摸屏的第 2代产品,它通常是在屏幕的一边用红外器件发射红外光,而另一边设置接收装置检查光线的遮挡情况 。
这里利用互相垂直的两个红外发光器件在屏幕的上方与屏幕平行的平面内组成一个网格 。 在相对应的另外两边用光电器件接收红外光,检查红外光的遮挡情况,当手指指在屏幕上时,部分光束被挡住,光电器件因接收到的光线减少而发生电平的改变,从而测定触摸位置 。
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4.4.1 触摸屏分类
(4) 声表面波式触摸屏声表面波又称为表面弹性波 。 声表面波式触摸屏由传感器,
反射器,触摸屏器件组成 。 它们可以固定在一块平的或弯曲的玻璃面上,也可直接固定在显示器的玻璃表面上 。 传感器和反射器一起工作,当触到触摸屏,遮挡发射的声波穿过玻璃表面时,使被触之处声表面波发生衰减,并转换为 x,y轴的坐标传给计算机 。
(5) 压感式触摸屏这种触摸屏是在屏幕上安装压力感应器 。 当对触摸屏施加压力时会由此引起感应器电阻的变化,通过监测这些变化,就可以计算出触摸点的确切位置 。
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4.4.2 触摸屏的性能指标触摸屏的性能指标可以从以下几方面进行区分：
分辨率,分辨率的高低直接影响触点坐标的准确程度 。
尺寸大小,不同尺寸的显示器需要不同尺寸大小的触摸屏 。
工作方式,红外线式,电阻式,电容式等 。
接口方式,是直接通过串口连接,还是通过专门接口卡连接 。
使用寿命,即屏幕能够承受多少次的触压 。
感应灵敏度,是否能对轻微的触摸也能准确定位 。
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4.5 扫描仪
4.5.1 扫描仪的类型
4.5.2 扫描仪的工作原理
4.5.3 扫描仪的主要性能指标
4.5.4 扫描仪系统的使用
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4.5.1 扫描仪的类型通常扫描仪有 3种类型,即平板式扫描仪 (或称桌面式扫描仪 )、
小巧的手持式扫描仪和滚筒式扫描仪 。
１,平板式扫描仪 平板式扫描仪的外形很像台式复印机,扫描的最大尺寸范围一般为 A5,A4,A3等几种幅面 。 一般扫描仪都提供几种不同的扫描分辨率供用户扫描 。
2.手持式扫描仪 它的外形很像一个鼠标器,其特点是：价格低,携带方便,但其图像输入的质量不高,也不好控制 (由于手的抖动使得图像变形 ),并且扫描幅面小 。
3.滚筒式扫描仪 它的外形类似于一台滚筒绘图仪,它有单方向很大的 CCD阵列传感器,可用于输入大幅面的图纸 。
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4.5.2 扫描仪的工作原理不论是平板式,手持扫描仪还是滚筒式扫描仪,
其通过扫描产生图像的原理是一样的 。 扫描仪向图像投射光并收集从图像反射回来的光,图像的不同位置的颜色,色度等不同,反射光的模式也不同 。
扫描仪用光敏元件 CCD (Charge Coupled Device，
电荷耦合器件 )阵列来检测出这一模式,并根据光敏阵列每个元件激活的程度产生一幅图像的数据,然后将它送往计算机内存,供计算机存储图画或进行其他处理 。
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4.5.2 扫描仪的工作原理扫描彩色图像可分为 3种不同的扫描方式：
1.采用单色光源 该方式共进行 3次扫描,每次扫描分别通过红,绿,蓝滤光镜记录红 (R),绿 (G),蓝 (B)三色图案,最后将其合成为彩色图像 。
2.采用红绿蓝三色光源 分辨红绿蓝三色光源并依次分别记录红绿蓝数据,从而得到彩色图像 。
3.使用三组 CCD 每一组 CCD产生一种颜色的图像数据,经过一次扫描得到图像 。
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4.5.3 扫描仪的主要性能指标
1,分辨率
硬分辨率又称光学分辨率,是扫描仪光电转换器件的物理精度,以 CCD为光电转换器件的平板式扫描仪的分辨率取决于
CCD的集成度,硬分辨率一般为 300～ 600dpi。
软分辨率又称实际扫描分辨率,是指扫描仪在扫描图像时,
每英寸产生的实际像素数目 。
2,灰度和色彩度灰度是对黑白扫描仪而言 。 色彩度是指扫描仪支持的色彩范围,用存储一个像素的二进制数据位表示 。 该位数成为颜色深度,如深度为 24位时,可产生 16 777 216种颜色 。
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4.5.3 扫描仪的主要性能指标
3.扫描区域对于平板式扫描仪,一般都有设定扫描区域的功能,同时还能设定多种窗口,可以先粗略地扫描一次,然后框出所需打印或处理的区域,再精密扫描指定的区域,这样可以节省存储空间 。
4.速度在指定的分辩率和图稿尺寸下的扫描时间,决定着扫描仪的工作效率 。
5.幅面指扫描仪支持的最大幅面的大小 。
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4.5.4 扫描仪系统的使用使用扫描仪的方法如下：
(1) 接通扫描仪电源,将待扫描图片放好 。
(2) 启动可以获取扫描图像的软件,也可以启动文字识别系统,Photoshop等软件 。
(3) 选择启动的软件的 【 文件 】 菜单中的 【 扫描 】 等命令 。
(4) 启动扫描程序后,在弹出的对话框内设定像素数目,百分比等参数 。
(5) 单击 【 扫描 】 按钮,开始扫描 。
(6) 完成扫描后,保存图形文件或作进一步的处理 。
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4.6 大屏幕投影仪
4.6.1 大屏幕投影仪的分类
4.6.2 多媒体投影机的性能指标
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4.6.1 大屏幕投影仪的分类根据大屏幕投影仪所能投影的数据信息分成以下 3类：
1,静态图像投影仪只能将静态图像数据投影到大屏幕上去,如我们常用的投影仪,使用时必须先准备好的胶片 。
2,动态图像投影仪也称为实物投影仪,它能将一个实际物体投影到大屏幕上去,
如它能把鱼缸当中自由荡漾的小金鱼优美的姿态投影到大屏幕上去 。
3,多媒体投影机它是目前投影设备的佼佼者,不仅能将计算机显示屏幕上的
VGA图像实时地投影到大屏幕上,同时具有音频输出,还能实时地输出计算机运行软件中的声音信号 。
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4.6.1 大屏幕投影仪的分类多媒体投影机的性能指标有以下几方面：
1.亮度 指投影图像信息的光亮强度,单位是 ANSI流明,其值越大,投影效果就越好 。 如 1000ANSI流明的投影机能在灯火通明的房间,演讲厅或宽敞明亮的会议室内,毫无图像损失的投影信息 。
2.分辨率 分辨率越高,投影图像就越清晰,一般为
640× 480或 800× 600。
3.输入输出端口 输入端口越多,投影机的数据信息源就越多,输出端口决定了图像信息是否能在大屏幕与计算机显示屏幕上同时显示 。
4.体积 体积大小直接影响投影机的存放和携带 。
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4.6.2 多媒体投影机的性能指标多媒体投影机的性能指标有以下几方面：
1.亮度 指投影图像信息的光亮强度,单位是 ANSI流明,其值越大,投影效果就越好 。 如 1000ANSI流明的投影机能在灯火通明的房间,演讲厅或宽敞明亮的会议室内,毫无图像损失的投影信息 。
2.分辨率 分辨率越高,投影图像就越清晰,一般为
640× 480或 800× 600。
3.输入输出端口 输入端口越多,投影机的数据信息源就越多,输出端口决定了图像信息是否能在大屏幕与计算机显示屏幕上同时显示 。
4.体积 体积大小直接影响投影机的存放和携带 。
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4.7 数码摄像机
4.7.1 视频术语
4.7.2 视频格式
4.7.3 数码摄像机与计算机的连接
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4.7.1 视频术语
(1)数字视频 数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再经过模拟 /数字 (A/D)转换成为数字信号,最后存储到储存介质 。 播放时,视频信号先经过数字 /模拟 (D/A)转换成为帧信息,再以每秒约 26帧的速度投影到显示器上,使人类的眼睛认为它是连续不间断的运动着的 。
(2)V8 V8是 Video8的简称 。 V8是因为它所使用的录影带为 8
毫米宽而得名,能记录影像和声音,水平解析度为 270线 。
(3)Hi8 Hi8与 V8同为使用 8毫米带宽的录影带,但是其水平解析度为 400线 。
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4.7.1 视频术语
(4)D8 D8是 Digital8的简称 。 它为 SONY 公司的新一代机种,
与 Hi8,V8同为使用 8毫米带宽的录影带,但是以数字讯号来录制影音,录影时间缩短为原来带长的一半,水平解析度为
500线 。
(5)DV V全名为 Digital Video,是新一代的数字录影带规格,
体积更小,录像时间更长 。 使用 6.35毫米带宽的录影带,以数字讯号来录制影音 。 目前市面上的 DV录影带有两种规格,
一种是标准的 DV带,另一种则是缩小的 miniDV带,一般家用的摄像机所使用的录影带都属于这种缩小的 miniDV带 。
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4.7.1 视频术语
(6)CCD像素 CCD全称为电耦合器件,它是摄像机的灵魂 。
CCD上有许多感光元件,感光元件的多少则直接影响摄像机画质的好坏,而其上的感光元件则称之为,像素,。 一般来说 DV机的像素有 50万～ 80万 。
(7)3CCD 一般的摄像机只有一个 CCD,而 3CCD摄像机则有 3个
CCD芯片,并且 R,G,B(红,绿,蓝 )三原色分别由 3个芯片来处理,因此它的色彩饱和度和解析度会比一般单 CCD摄像机高很多 。
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4.7.1 视频术语
(8)AF AF(Auto Focus)称为自动对焦 。 目前所有的家用摄像机都具有该项功能,它以红外线测距的方式来完成对焦 。 装置在镜头内下方的一组红外线发射器,当镜头对准目标时,
红外线也同时感应到与目标间的距离,同时驱动调焦机构进行对焦 。
(9)AE AE(Auto Expose)称为自动曝光 。 内建的自动光圈控制程序控制摄像机针对不同光线,启动调焦拍摄时所需的光圈大小以配合,拍摄者只需对准目标拍摄即可 。
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4.7.1 视频术语
(10)AGC AGC(Auto Gain Control)称为自动亮度增益 。 当全自动拍摄时,机体内感应到光线不足时,便启动此装置,以电子式提升画面的亮度 。
(11)AWB AWB(Auto White Balance)称为自动白平衡 。 摄像机的白平衡主要是针对不同光源下,CCD校正颜色的依据,
一般都设定在自动的位置 。 有的机种也可针对如阳光,夕阳,
阴天,灯泡做手动调整 。
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4.7.2 视频格式
(1)MPEG格式 MPEG格式包括 MPEG-1,MPEG-2和 MPEG-4在内的多种视频格式 。
(2)AVI格式 AVI(Audio Video Interleaved)格式即音频视频交错格式,由 Microsoft公司开发 。
(3)MOV格式 MOV格式是美国 Apple(苹果 )公司创立的一种视频格式,它是图像和视频处理软件 QuickTime所支持的格式 。
(4)ASF格式 ASF(Advanced Streaming Format)格式是微软公司推出的高级流媒体格式,也是一个在 Internet上实时传播多媒体的技术标准 。
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4.7.2 视频格式
(5)RM格式 RM(Real Media)格式是 Real Network公司开发的一种新型流式视频文件格式,又称 Real Media,是目前
Internet上最流行的跨平台的客户 /服务器结构多媒体应用标准 。
(6)WMA格式 WMA格式是一种独立于编码方式的在 Internet上实时传播多媒体的技术标准 。
(7)DivX格式 DivX格式视频编码技术是由 Microsoft MPEG-4
修改而来,使用 MPEG-4压缩算法 。 同时它也可以说是为了打破 AS的种种协定发展出来的 。
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4.7.3 数码摄像机与计算机的连接
用数码摄像机拍摄的视频数据可以方便地输入计算机,进行数字化处理,存储,编辑,制作成 VCD光盘或 DVD光盘 。
新款的计算机可以直接将数码摄像机的输出端用视频线连接在一起,就可以将视频数据输入计算机 。 不带视频输入口的计算机可以添置一块视频采集卡,插到计算机主板上,在将数码摄像机的输出端用视频线连接到视频采集卡的输入插口 。
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4.8 数码相机
4.8.1 数码相机的种类
4.8.2 数码相机的结构特点
4.8.3 数码相机的工作原理
4.8.4 数码相机的技术指标
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4.8.1 数码相机的种类按照结构特点和不同的使用场合划分,数码照相机分为以下几种：
(1) 经济型数码相机采用 50万～ 120万像素的 CCD,256 KB～ 4 MB的存储容量 。 价格较低,成像质量较差,画幅较小,受存储容量限制,一次拍摄的照片数量不多 。
(2) 中档数码相机采用 100万～ 200万像素的 CCD,4 MB～ 32 MB的存储容量,成像质量和照片尺寸高于经济型数码照相机,适合画面质量要求不高的场合 。
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4.8.1 数码相机的种类
(3) 高档数码相机采用 200万～ 350万像素的 CCD,8 MB～ 64MB的存储容量,成像质量较好,照片分辨率最高可达 22160像素 × 1440像素,适合优质图像素材的拍摄,多媒体产品图像素材的获取以及制作数码艺术作品 。
(4) 专业数码相机采用 300万～ 600万像素的 CCD,64 MB～ 128 MB的存储容量,
成像质量高,锐度好,色彩表现较完美 。 该数码照相机采用
600万像素的 CCD,对蓝色光的感光度增加 2.5倍,提高了色彩还原的精度 。 专业数码照相机适用于各种专业摄影,广告摄影,人像摄影,图片印刷等场合 。
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4.8.2 数码相机的结构特点提示,数码照相机主要由光学镜头,取景框,光电耦合元件
CCD(Charged Coupled Device),译码器,存储器,数据接口和电源等部件构成 。
1.取景框 取景框是数码相机的必要部件,用于对准拍摄物 。
2.光电耦合元件 CCD 数码相机内部的光电耦合元件 CCD,其作用与数码摄像机,扫描仪中使用的 CCD相同 。
3.译码器 译码器是数码相机中的关键部件,其作用是把 CCD
感应到的电信号转换成数字信号,保存到数码相机内置的存储器中 。
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4.8.2 数码相机的结构特点
4.存储棒 存储棒又叫,存储器,,,图像内存卡,或,压缩闪存卡,,是可替换的部件 。
5.数据接口 数据接口是数码相机的输出端口,其功能是把拍摄的数字照片传送到计算机中 。
6.电源 电源为数码相机中的 CCD,自动对焦镜头的电动机伺服系统,存储器,LCD取景器等部件提供电能 。
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4.8.3 数码相机的工作原理提示,数码相机是被摄物体通过光学镜头后,聚焦在一小块灵敏度极高的 CCD光电耦合元件上,由 CCD把光信号转成电信号 。
各种数码相机都配备有可以安装在计算机上的驱动程序 。
其功能是当数码相机与计算机连接时,计算机能识别数码相机 。 在计算机第一次连接数码相机之前,应把驱动程序安装到计算机中 。 有的计算机的操作系统不必安装驱动程序,自带驱动程序 。
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4.8.4 数码相机的技术指标
1,CCD像素数量
CCD由很多微小的半导体光敏单元构成,一个光敏单元对应一个像素 。 像素总数越多,图像的清晰度越高,色彩越丰富 。
2,光学镜头规格和性能在 CCD的性能确定以后,光学镜头的规格和性能决定了成像的质量 。
3,快门速度快门速度有一个范围,不是单一速度 。 例如,某数码相机的快门速度是 3 s～ 1/2000 s。
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4.8.4 数码相机的技术指标
4,显示屏的类型大多数数码照相机除了光学观景窗外,还配备彩色液晶显示屏 (LCD),供使用者预览照片内容和构图,两者之间用两档选择 。 不同型号数码相机的 LCD彩色显示屏的尺寸和像素数量各有不同 。
5,存储棒的类型和容量存储棒的作用是保存拍摄的数码照片,品牌不同的数码相机配备的存储棒的形状,性能可能不同 。
6,数据记录类型数据记录类型是指数字图像以什么文件格式进行保存 。 一般数码相机受存储棒容量的限制,采用高压缩比的 JPEG格式保存图像文件 。
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4.8.4 数码相机的技术指标
7,照片分辨率与拍摄数量照片分辨率是衡量数码相机性能好坏的重要指标之一,以像素为单位 。
8,照片的尺寸和质量提示：同一台数码相机有多种档次的像素数 。 用户可以根据需要选择照片尺寸 (像素数 )和照片质量 (压缩率 )。 相片的质量和选择的像素模式和选择的压缩率有关 。 选择的像素数越大,照片质量越高,拍摄的照片越好,保存照片的数据越多 。
选择的压缩率越小,照片质量越高 。
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4.8.4 数码相机的技术指标
9,数码相机的接口形式与信号传送数码相机的接口形式主要有两种,一种是串行通信接口,一种是支持热插拔的 USB接口 。
在数码相机拍摄完毕后,用信号电缆把数码相机与计算机之间连接起来,随后就可以进行数据传送了 。
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4.9 习题
参见书 p64页,设有：
一、选择题，二、填空题、三、判断改错题,四、简答题、
五、综合题、六、操作题
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Q & A?
Thanks!
