Dokumentkamera

Dokumentkameror , även kända som visuella presentatörer , visualiserare , digitala overheads eller docucams , är bilder i realtid för att visa ett objekt för en stor publik. Liksom en ogenomskinlig projektor kan en dokumentkamera förstora och projicera bilder av faktiska, tredimensionella objekt, såväl som OH-film. De är i huvudsak högupplösta webbkameror , monterade på armar för att underlätta deras placering över en sida. Detta gör att en lärare, föreläsare eller presentatör kan skriva på ett papper eller visa ett två- eller tredimensionellt föremål medan publiken tittar på. Teoretiskt kan alla objekt visas av en dokumentkamera. De flesta föremål placeras helt enkelt under kameran. Kameran tar bilden som i sin tur ger en levande bild med hjälp av en projektor eller monitor. Olika typer av dokumentkamera/visualiserare ger stor flexibilitet vad gäller placering av objekt. Större föremål kan till exempel helt enkelt placeras framför kameran och kameran roteras vid behov, eller så kan en takmonterad dokumentkamera också användas för att tillåta ett större arbetsområde.

Används

Typisk

Dokumentkameror ersatte epidiaskop och overheadprojektorer , som tidigare användes för detta ändamål. Med hjälp av zoomfunktionen kan en dokumentkamera förstora det finstilta i böcker och projicera en utskriven sida som om det vore en traditionell transparens. Rumsbelysningen behöver inte heller mörkas för att manövrera en dokumentkamera; i ett klassrum är detta en tillgång. De flesta dokumentkameror kan också skicka en videosignal till en dator via USB-kabel . Ibland är dokumentkameror kopplade till en interaktiv whiteboard istället för en vanlig skärm.

Vissa dokumentkameror kan levereras med ett tillbehör så att de kan användas med mikroskop. [ citat behövs ]

Från och med 2016 ger kamerasensorer i dokumentkameror oftast antingen 720pHD (1280x720 pixlar) eller 1080p HD (1920x1080 pixlar) inbyggd bildupplösning.

Historia

Video Lupe 1974, tillverkad av Wolf Audio Visuals - dokumentkamera prototypmodell
Video Loop (Wolf Audio Visuals) AV-installation c. 1975 - prototyp av dokumentkamera
ELMO släpper sin första Visualiser EV-308

Dokumentkameror utvecklades för att möta en ökad efterfrågan på möjligheten att projicera och presentera originaldokument, planer, ritningar och objekt direkt, snarare än att kräva den förberedelse som skulle krävas för att de ska kunna användas som en del av en overheadprojektorbaserad presentation. Den första Visualizer/dokumentkameran utvecklades av företagen WolfVision och Elmo och lanserades på Photokina -mässan 1988.

Den utbredda användningen av datorer, projektorer och populära presentationsprogram som Microsoft PowerPoint i mötesrum gjorde att overheadprojektorer blev mindre frekventa. Dokumentkameror fortsätter att tillhandahålla ett bekvämt och flexibelt sätt att tillåta att dokument, böcker eller bilder spontant visas under presentationer efter behov.

De första försöken och prototyperna var mest enkla videokameror på ett kopieringsställ. Under mitten av 1970-talet monterades dessa och utrustades med extra belysning för att säkerställa att de kunde fungera i mörka rum, och även för att ge en jämn kvalitet på den projicerade bilden. Tekniken för videokameror under denna tid var en nyckelfaktor i utvecklingen av dokumentkamerasystem. Dokumentkameror har också ofta gynnats av utvecklingen inom andra branscher, vilket också underlättat betydande framsteg inom området för dokumentkamerateknik. Ett bra exempel på detta är tekniken som används i fotoutrustning, som har bidragit mycket till utvecklingen av dokumentkameran som ett högkvalitativt presentationsverktyg.

I slutet av 1990-talet introducerades progressiva skanningskameror. Många visualisatorer som finns tillgängliga på marknaden idag klarar av minst 30 bilder per sekund, vilket säkerställer högkvalitativ bildåtergivning och jämn rörelse i alla upplösningar och bildförhållanden.

Teknologi

Designen och specifikationen av en dokumentkamera är en kombination av flera olika teknologier. Kvaliteten på den inspelade bilden beror på de primära komponenterna, som är: optik, kamera, belysningssystem och moderkort med lämplig firmware (programvara). Den färdiga produkten realiseras sedan genom produktion av olika mekaniska konstruktioner av enskilda tillverkare. Idag finns högupplösta dokumentkameror med HDMI-utgång, ljud/videoinspelning och uppspelning är möjlig, och vissa högupplösta dokumentkameror använder också höghastighets WIFI-teknik för att eliminera behovet av kablar.

Optik

Optik är en av de mest kritiska komponenterna för bildkvalitet, och kvaliteten på det optiska systemet som används kommer till stor del att bero på den planerade kostnaden för enheten. Enkla eller mycket komplexa optiska system kan användas, som kan skilja sig markant i både kvalitet och storlek. Iris eller bländare är en annan viktig komponent i optiken. Iris styr och reglerar mängden ljus som passerar genom linsen till bildsensorn. En lins fokuserar på exakt en punkt av ett objekt som ska avbildas på sensorn. Men det finns också ett område framför och bakom fokuspunkten som kommer att uppfattas som i skarpt fokus av det mänskliga ögat. Detta kallas skärpedjup , och det beror på storleken på iris eller bländare. (ju mindre bländare, desto större skärpedjup).

Kamera

Kameror med progressiv skanning använder antingen CCD-sensorer eller CMOS-sensorer. Den allmänna fördelen med progressiv skanning jämfört med den sammanflätade metoden är den mycket högre upplösningen som blir resultatet. En kamera med progressiv skanning fångar alla skanningslinjer samtidigt, medan en sammanflätad kamera använder alternerande uppsättningar av linjer.

I grund och botten ger bildsensorer endast monokroma bilder. Med en 1-chip kamera kan färginformation enkelt erhållas genom att använda färgfilter över varje pixel. Med 1-chips kameror är det så kallade Bayer-filtret mycket vanligt. Röda, gröna och blå filter är ordnade i ett mönster. Antalet gröna pixlar är dubbelt så stort som för de blå och röda, så det mänskliga ögats högre känslighet och upplösning replikeras. För att få en färgbild används sedan olika algoritmer för att interpolera den saknade färginformationen.

En 3CCD-kameramodul är ett annat sätt att producera färgbilder. Ett prisma används för att dela upp vitt ljus i dess röda, gröna och blåa komponenter och en separat sensor används sedan för varje färg. Denna komplexa kamerateknik används i 3-chipskameror och möjliggör utmärkt färgåtergivning vid mycket höga upplösningar.

Moderna kamerasystem som används i en dokumentkamera kan ge högupplösta färgbilder med 30 bilder per sekund. I en 3-chip kamera kan den uppmätta upplösningen vara upp till 1500 linjer. Dessutom kan bilden anpassas för att passa vanliga bildformat på 4:3, 16:9 och 16:10.

Ljussystem

Belysning är en viktig del av en dokumentkamera. För att säkerställa en bra färgåtergivning bör belysningssystemet som används för att belysa bildfångningsområdet vara så enhetligt som möjligt. Ju högre ljusintensitet, desto mer oberoende är dokumentkameran från omgivande ljuskällor. Genom att använda kraftfulla belysningssystem kan mindre bländare användas, vilket i sin tur ger en betydande ökning av skärpedjupet som kan uppnås med dokumentkameran. Ju högre kvalitet ljuskällan har, desto mer ljus når kamerasensorn, och detta resulterar i mindre märkbart brus och därför försämras inte bildkvaliteten.

Vissa dokumentkameramodeller integrerar ytterligare funktionalitet i ljussystemet, såsom ett synkroniserat ljusfält som alltid tydligt indikerar för användaren, med hjälp av ett upplyst bildfångstområde eller lasermarkörer, storleken och positionen för bildområdet, vilket justeras samtidigt som objektivet zoomar in eller ut.

Moderkort och firmware

Moderkortet spelar en viktig roll i bildbehandlingen och det har stor inverkan på kvaliteten på den eventuella bild som produceras . Större och större upplösningar och höga uppdateringsfrekvenser genererar stora mängder data som måste bearbetas i realtid.

Dokumentkameror har ett brett utbud av sofistikerade automatiserade system som är designade för att göra användarupplevelsen så enkel som möjligt. Permanent autofokusdetektering, till exempel, justerar automatiskt fokusinställningarna när ett nytt objekt visas, utan behov av användaringripande. Andra viktiga funktioner inkluderar automatisk automatisk iris, automatisk exponering, automatisk vitbalans och automatisk förstärkningskontroll.

En dokumentkamera behöver en bildvisningsenhet för att visa informationen för publiken. Moderna moderkort har en mängd olika anslutningar för att säkerställa flexibilitet i användningen. Förutom HDMI , DVI , VGA- portar för anslutning till skärmar (projektorer, bildskärmar och videokonferenssystem) finns det även flera gränssnitt för att underlätta anslutning till en dator eller interaktiv whiteboard. Dessa gränssnitt är oftast USB , nätverk (LAN) och seriella.

Dessutom kan en extern PC eller bärbar dator anslutas till dokumentkameran för att kunna växla mellan en Power Point- presentation och en livedemonstration. Vissa modeller kan också hantera externa lagringsenheter och spela upp filer direkt från ett USB-minne eller spara bilder tagna under presentationen på den.

Vissa tillverkare av dokumentkameror tillhandahåller också regelbundna uppgraderingar av den fasta programvaran , vilket gör att användarna kan få möjlighet att vara utrustade med och dra nytta av nya funktioner när de blir tillgängliga.

Dokumentkameratyper

Dokumentkameror är generellt indelade i tre grupper. Mindre lättviktsmodeller anses bärbara, större robustare och mer stabila enheter kallas skrivbordsmodeller, och den tredje gruppen är takvisualiserare. Dessa är designade för att monteras i taket ovanför en bordsskiva eller podium.

Bärbara och stationära modeller

Bärbara och stationära modeller tillåter en liknande arbetsmiljö som en overheadprojektor. Många dokumentkameraanvändare uppskattar den extra flexibiliteten när det gäller mängden objekt som kan visas för en publik. Bärbara enheter kan användas på flera platser utan att det krävs någon speciell installation i förväg.

Takmodeller

Ceiling Visualizer används i en typisk Telepresence-installation

Takmonterade dokumentkameror/visualiserare är en variation från de traditionella skrivbordsmodellerna och gör att större objekt kan visas. Det finns ingen teknisk utrustning för skrivbordet som begränsar synen från talare och publik, eftersom tekniken installeras diskret i taket. Takmodeller används ofta för att stödja videokonferens- eller telenärvarosystem för att ytterligare förbättra deltagarnas uppslukande upplevelse.