现代教育技术基础
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第二节 视觉媒体

视觉媒体主要包括幻灯、投影、照相机、数码相机、视频展示台、多媒体投影机、扫描仪与电子白板等。由于幻灯投影媒体存在制片难、亮度低等不足,已逐步被视频展示台所代替。

一 幻灯机和投影器

1.幻灯机

幻灯机种类很多,但基本构成大体相同,一般由光学部分、电路部分和机械部分构成。

(1)光学部分

光学部分是幻灯机成像的基本组成部分,由光源、反光镜、聚光镜组、隔热玻璃和放映镜头等组成,如图2-1所示。

(2)电路部分

电路部分的作用是实现各种控制功能,并为幻灯机工作提供电源。主要有照明电路、调焦电路、换片电路、冷却电路等,用以实现开关光源、调焦、换向换片、定时控制、线控、声控、讯控等操作,并对机箱内散热。

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图2-1 幻灯机光学系统组成

(3)机械部分

幻灯机的机械部分一般由齿轮、皮带、杠杆、灯箱、聚光镜箱、片门、片架、推片杆、反射镜架、镜头筒、仰俯支架、外壳等部分构成。它的作用是在电路的控制上完成各种动作和支撑,固定各种零部件。

2.投影器

投影器又称投影仪,它的原理与直射式幻灯机一样,只是增加了一面反射镜,改变了光线方向,因此它可将水平放置的投影片的图像投射到银幕上。由于投影器的亮度高,彩色真,画面清晰,特别是书写式投影器便于书写,操作方便,还可演示一些实验,因此在教学中被广泛应用。如图2-2所示。

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图2-2 投影器的构造

二 照相机与数码相机

1.照相机

照相机发展历史较长,因而其种类众多,功能各异,但其主要结构大体相同,主要由镜头和机身两部分组成。

(1)控制成像的两大要素

①曝光,曝光由镜头光圈和光门速度决定。

镜头之中有由多片薄金属片组成的光圆孔,改变通光孔径的大小,可以控制进光量的多少。一般用相对通光孔径(即光圈)来衡量镜头进光量的多少。光圈就是通光孔径D与镜头焦距之比,即D/f。光圈的倒数,即A=f/D,叫光圈系数,一般标在镜头的光圈调节环上,如1.4、2、2.8、5.6、8、11、16、22等。不难发现,相邻两档光圈,其光圈系数值以21/2为公比。这样设置,保证了光圈增大一级(即光圈系数减小一级),进光量增加一倍,反之亦然。光圈在相机上的功能,主要是控制进光量,但改变光圈大小,还可以改变景深以及调整镜头的像差。

光门(亦称为“快门”)是通过开启时间长短来控制进光量的装置。光门开启的时间长短以“s”为单位来表示,相机上一般为…,1,2,…,30,60,125,…,500,1000,…以及B、T等数字和字母。这些数字的倒数即是光门开启的时间,如“60”表示1/60s。显然,光门设置也使相邻两档的进光量相差一倍。不过,现代照相机的电子光门设定已突破这一规律,在原有光门档位之间还有半档,甚至1/3档位的设置。例如,在1/60s和1/125s之间,还有1/90s的档位;在1/500s之间,还有1/750s的档位等等。“B”档是为长时间曝光而设,使用“B”档时,按下光门按钮,光门打开;松开光门钮,光门关闭。“T”门也用于长时间曝光,使用“T”档时,按下光门按钮,光门打开;再按下光门钮,光门关闭。

②调焦,调焦由调焦装置来完成。

调焦装置是用来改变镜头(或其中若干片透镜)在被摄物体与像方焦平面之间的前后位置,使被摄景物在胶片上形成清晰的影像。调焦装置分为手动调焦和自动调焦两种方式。

手动调焦装置大多装在镜头上,称调焦环。拍摄时旋转调焦环,在取景窗中可通过裂像圆、微棱镜环和磨砂玻璃屏几个区域观察调焦状态,如图2-3所示。

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图2-3 调焦状态显示

自动调焦则通过超声波或红外线自动测距并由高速微电脑指挥驱动电机自动完成调焦操作。

(2)照相机的种类及其特点

照相机的种类极其丰富,我们仅从其结构以及用途加以介绍。

①后背取景相机

后背取景相机简称“座机”,是最古老的照相器材。作为大型相机,这类相机使用大尺寸散页胶片拍摄,其照片质量是其他相机所不能比拟的。这类相机体积比较大,比较笨重,目前使用较少,仅在大型专业摄影室中可以见到。

②120照相机

凡是使用120胶卷的照相机都属于120相机(一些120照相机也可以使用220胶卷拍摄)。120相机可拍到的画幅有60mm×60mm、60mm× 70mm、60mm×80mm、60mm×90mm及60mm×45mm等,属于中等画幅,120相机也因此称为中型相机。120相机又分为120单镜头反光照相机和120双镜头反光照相机。

③135照相机

凡是使用35mm胶卷的照相机都属于135照相机(也称35mm相机或小型相机)。因相机规格或结构变化,此类相机又可分别拍到24mm× 36mm(全幅)、18mm×24mm(半幅)及13mm×36mm(半幅全景)等画幅。135相机又分为135单镜头反光照相机(全手动135单反机、半自动135单反机、全自动135单反机)和135镜间光门小型相机。

④APS相机

APS是英文“Advanced Photo System”的缩写,意为先进摄影系统。APS是由美国KODAK公司、日本NIKON公司等五家世界著名胶卷和相机生产厂商共同研制的从胶卷到相机全新的摄影系统。由于APS胶卷比135胶卷要小一些,因此APS相机也可看做是“超小型相机”。APS相机与135全自动小型相机相比,具有外观小巧,便于携带,拍摄信息可以同期记录;拍摄画幅宽高比可以改变,胶卷拍过与否状态一目了然;无须接触胶片片头,相机自动引片装片等特点。

⑤电子成像相机

前面介绍的相机都是以银盐感光材料为记录介质的相机。随着电子成像技术和计算机图像处理技术的发展,影像科学也出现了从化学领域进入物理学(或电子学)领域的趋势。非银盐感光摄影术日趋普及,带来了现代教育技术的重大改观。为此,有必要了解一下电子成像技术。

电子成像相机按其记录影像的方式差别,分为静态视频相机(记录模拟信号)和数码相机(记录数字信号)。前者属于电子成像时代的过渡产品,后者是当前电子成像相机的主流。

(3)拍摄知识

①曝光

对于银盐感影术来说,曝光就是被摄景物的影像通过照相机镜头在感光胶片上形成潜影的过程。产生潜影的胶片,经过显影而产生与景物亮度相应的密度(密度就是指胶片经曝光显影后,在胶片上所出现的变黑程度)。景物越亮,胶片密度就越大。

正确曝光,简单地说是经正常冲洗加工的底片,被摄物主体的强光部分有足够大的密度,而阴暗部分也有足够清晰的影纹,并且整个画面有着较为丰富的层次。

影响正确曝光的因素很多,其中最主要的是相机本身控制的曝光量、胶片的性能、被摄物体的具体情况、光源照度,等等。

②景深

当对某一被摄主体(如图2-4中的A点)调节器焦后,该物体将通过镜头在像方焦点所在平面(即胶片所在的焦平面)上结成最清晰的影像a;而在该物体前、后的其他景物(如图中的B点和C点),将在焦平面的后面或前面形成光斑。若b和c光斑足够小,我们可以认为它们也算是个清晰的像。这样一来,对某一被摄主体调焦后,在其前后一个范围内的景物都可以在胶片上形成清晰的像。我们把这一景物的前后纵深都有能清晰成像的范围叫做景深。

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图2-4 调焦后对前后物体成像清晰度的影响

景深与镜头光圈、镜头焦距、拍摄距离等因素有关。

·镜头光圈大小,景深与光圈大小成反比。光圈大,景深短;光圈小,景深长,清晰成像的前后范围大。

·镜头焦距长短,景深与焦距长短成反比。焦距长的镜头景深短;焦距短和镜头景深长。

·拍摄距离远近,景深与拍摄距离成正比。被摄物体距离相机远,景深长;被摄物体距离相机近,景深短。

③取景

取景,就是把镜头前面各种不同的景物有选择地安排在一张画面上。对于同一拍摄对象,不同的人可以拍出不同的表现效果来,它即决定于画面所要表现的主体,也反映出摄影者的构图技巧。

取景对突出主题非常关键。为了使主题思想突出,安排画面时必须有意识地排除与主题无关,而且容易分散人们注意力的内容。如拍一张人像或某一物体时,应尽可能地把背后的景物避开,这可以用改变相机拍摄角度或放大光圈减小景深,使背景模糊的办法来解决。采用不同的艺术手法,也能达到突出主题的目的。如欲表现高大,可采用以相关竖线条为主去拍;欲表现宽大,可采用横线条为主去拍;欲表现深远,需注意远景和近景的互相衬托,并采用俯摄;欲表现动向,需注意把人或物体前方留些空隙。

④摄影构图

·画面的稳定,稳定的画面会给人以安全、宁静之感,画面的稳定是指画面上景物的水平线要水平,垂直线要垂直。这在风景、建筑风景中尤应注意。

·画面的空白,“画留三分空,生气随之发”说的是绘画,摄影画面也是如此。画面空白指没有具体形象的部位,既有“亮的、白的”空白,也有“暗的、黑的”空白。烟、云、水、雾、空也被视为画面空白部位。

·三分法,三分法又称为“井”字分割,这是一种古老的构图法则。把画面两边各三等分的直线产生了“井”字分割画面,有四个交点,尤其是右侧的两个交点被认为是“趣味中心”,即处于这些部位的景物往往最能引起观众注意。在构图时,有意识地在趣味中心处安排景物或人物,往往能吸引观众视线。

2.数码相机

数码相机是将数字技术与传统光学相机相结合的产物,是一种能够拍摄景物,并通过内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放图像的特殊照相机。数码相机具有即时拍摄、即时查看、随时输出、存入电脑处理保存等优点。

(1)数码相机的类型

①按图像存储媒体分:内置式存储器、移动式存储卡数码相机。

②按图像传感器分:CCD数码相机、CMOS数码相机。

(2)数码相机的结构

①镜头。景物必须经过镜头才能成像在光电传感器上。

②光电传感器(CCD或CMOS)。光电传感器由一种高感光度的半导体材料制成,作用是接收透过光学镜头的图像光信号,将其转换成对应的模拟电信号。

③模/数转换器(A/D)。模/数转换器的作用是将光电传感器输出的模拟电信号转换为数字信号。

④数字信号处理器。数字信号处理器对数字图像信号进行优化处理,再转换成特定的图像文件格式储存。优化处理包括:白平衡、彩色平衡、边缘校正等,这些优化处理的效果将直接影响数码照片的品质。

⑤图像存储器。数码相机中的存储媒体用于保存图像。数码相机常用的存储器有记忆棒(Memory Stick)、CF卡、SM卡等。不同类型的存储媒体存储容量差别很大,即使同一容量的存储媒体,如果使用的像素水平不同,或者采用的拍摄模式不同,它所能存储的影像多少也会有较大差异。数码影像的清晰度越高,可存储的画幅则越少。

⑥液晶显示器(LCD)。液晶显示器既可以用来显示被摄物的影像帮助取景构图,也可用来显示功能菜单和重放已拍摄影像。液晶显示器的优势在于不管摄影距离的远与近,取景都不存在误差;不足之处是取景时眼睛必须要离开显示屏一段距离,动作幅度大,不易持稳相机,并且耗电,同时环境光线过强或过弱都不利于观察取景。

⑦输出接口。数码相机常提供视频接口和数字接口输出图像。视频接口(VIDEO)与电视机连接显示视频信号。数字接口与计算机或打印机的相应接口连接,将图像数据下载给计算机或打印机。

⑧总体控制电路。数码相机要进行测光运算、曝光控制以及拍摄逻辑控制,必须有总体控制电路或主控程序,通过它实现对各个操作的统一协调和控制。一般的数码相机内部有一个主控程序芯片(MCU芯片),对数码相机的所有部件及任务进行管理。当打开数码相机的电源开关时,MCU就开始检查数码相机的各个部件是否处于可工作状态,如果有一个部件出现故障,那么LCD屏上就会给出一个错误信息,并使数码相机停止工作;如果一切正常,那么数码相机就处于准备工作状态了。

(3)数码相机的使用

①装卡。使用数码相机拍照之前,首先要把存储卡装入相机内(存储卡内置型除外)。存储卡的使用应按照“关机后取卡,插卡后开机”的顺序操作。在向数码相机中装卡时要注意以下两点:首先,不要在开机状态下装入存储卡。其次,要注意方位,对某一类型的存储卡只能以指定方位装入相机,每一种存储卡上都有相应的标记供人们在装入时识别。

②接通电源。接通电源时数码相机会自动检测,正常则进入准备状态。为了延长相机电池的寿命,在一般拍摄状态下,最好关掉液晶显示屏,尽量使用光学取景器,并减少闪光灯的使用。

③选择应用模式。数码相机有拍摄、查看、连接或下载几档的转换开关和转盘,要拍摄时必须将开关或转盘处于拍摄档;要在数码相机的彩色液晶显示器上显示拍摄影像,必须将开关或转盘处于查看档;在与计算机通过数字接口相连下载影像时,则必须将开关或转盘处于连接或下载档。

④拍摄模式的选择。根据需要选择相应的拍摄模式,如自动拍摄模式、手动拍摄模式、夜景拍摄模式、雪景拍摄模式等。

⑤选择分辨率。根据拍摄需要选择合适的分辨率,但并不是每次拍摄都需要很高的分辨率,比如,只是拍摄供计算机显示器显示的影像,只需用等于或接近于计算机显示器的分辨率即可。一般数码相机都提供多档分辨率供拍摄者选择,一旦选中某一分辨率,数码相机就会按拍摄者要求的分辨率记录拍摄的影像。

⑥拍摄状态设定。数码相机在拍摄之前,可根据需要通过功能菜单进行各种工作状态设置,这些设置将直接影响所拍照片的质量。如闪光模式设定,近距离拍摄等。

⑦拍摄。数码相机与传统相机的拍摄过程基本一致。

·取景构图。大多数数码相机有一个可供显像用的LCD显示器,所拍摄的景物在LCD上可以清楚地显示出来。拍摄后,还能随时重显已拍摄画面,查看效果,如不满意可以删除重新拍摄。

·对焦。为了避免照片拍虚,应注意拍摄方法和技巧。数码相机提供自动聚焦功能,自动调整焦距。操作方法是半按快门按钮,将相机中心聚焦区对准主体,注意聚焦标志和指示灯,数码相机自动完成聚焦,然后将快门按到底完成拍摄。考虑到数码相机拍摄时存在延时性,手持相机拍摄时,在按下快门后应保持相机稳定两三秒,数码相机每拍完一幅图像需要等待数据写入储存装置后才能再拍下一幅图像。

⑧预览。与传统相机比较,数码相机的一个突出优点就是,在拍完照片后,按预览键(REVIEW)或播放编辑(Play/Edit)档能够立即查看。

⑨删除。数码相机存储在存储卡上的信息可以根据需要随时按删除键(DELETE)删除。

⑩影像输出

·USB端口输出。数码相机备有USB数据传输端口,将附带的USB驱动程序安装在计算机上,用专用的USB电缆将数码相机与计算机的USB端口连接,打开资源管理器或“我的电脑”文件夹,在光盘符后面出现“可移动磁盘”字样,这就是数码相机接通的标志,接下来就可以利用计算机中的软件对数码相机存储卡中存放的图像文件进行操作,也可将满意的影像存入硬盘备份,以便进一步利用Photoshop等图像编辑软件对图像进行编辑。

·视频输出。数码相机利用视频输出(VIDEO OUT)接口,用视频线与电视机的视频输入(VIDEO IN)接口或有VIDEO IN输入端口的多媒体投影机相连,即可在电视荧屏或投影银幕上观看数码相机拍摄的影像。

·数码扩印。数码相机可通过USB端口与打印机相连,将数码相机中的影像打印输出。

三 视频展示台与多媒体投影机

1.视频展示台

视频展示台是利用摄像镜头输出的视频图像信号,来展示立体实物、印刷文稿、投影片、幻灯片等内容的多功能演示设备。视频信号既可以输出到监视器上,也可以通过数码投影机投射到大屏幕上。它可以独立使用,也可以与其他外部设备相连接,组成一个完整的演示系统,是配备多媒体教室不可缺少的设备。

(1)视频展示台的结构

视频展示台由摄像头、照明系统、载物台、控制系统组成,如图2-5所示。

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图2-5 视频展示台

①摄像头。摄像头的作用是将被展示物体的图像光信号转化为电信号,并通过输出端口输送给显像设备显示出来。

②照明系统。视频展示台设置有摄像镜头两侧的臂灯和载物板下底灯作为照明光源。

③载物台。用来承载立体实物、图片或透明胶片等。

④控制系统。用于各种工作状态的调整控制。

(2)视频展示台的使用

①演示方法

·印刷资料的演示:把演示资料放在展示台上,打开臂灯看着显示屏幕用变焦按钮调整图像大小,直到图像清晰、满意为止。

·幻灯片的演示:关闭臂灯,点亮底灯,将幻灯片放在展示台上,用变焦按钮调整图像大小,直到图像清晰、满意为止。演示负片胶片时,按NEGATIVE按钮切换为负片方式,即可得到正常的彩色图像。

·实物的演示:将实物放在展示台上,用变焦按钮调整图像尺寸,直到图像清晰为止。可根据室内光线条件,决定是否使用臂灯补光。

②操作方法

·视频展示台与外部设备的连接,与显像设备配接:视频展示台常见的视频输出有VIDEO OUT、S-VIDEO OUT、RGB OUT、VGA OUT等接口,可根据需要与显像设备(电视、视频投影仪等)对应的输入接口连接,将摄像头所摄取的信号显示出来。

与录像设备的配接:将视频展示台的音频、视频的输出端口与录像机等设备的音频、视频输入端口连接起来,可以进行实时录像。

输入/输出视频音频选择:最多可以连接两对视频音频信号源;外接的两对视频音频信号能通过按键选择;四路视频音频输出插座可同时供四台显示设备输出。

麦克风及音量调节:插入麦克风,音频与视频同时输出;调整麦克风的音量以得到最佳效果。

自动对焦:慢慢按TELE变焦按钮放大物体图像;按WIDE变焦按钮缩小图像。如果按着变焦按钮不放,变焦速度会加快。

手动对焦:对焦于立体物的某一点时,请按手动对焦按钮进行调节。一旦图像清晰起来,停止对焦操作,并保持对好的焦点。

·调整聚焦按钮,使影像最清晰。视频展示台的聚焦分为手动聚焦(MANUAL FOCUS)和自动聚焦(AUTO FOCUS)两种,都能实现聚焦功能,可根据实际情况调整。

·特殊效果调整:正负像转换开关(POSITIVE/NEGATIVE),可将底片影像转化成正像效果呈现,也可以将影像负像化。黑白/彩色转换开关(BW/COLOR)可使图像以黑白或彩色显示。

·使用完毕,按照与开机相反的顺序关闭视频展示台。

2.多媒体投影机

多媒体投影机是一种集视频信号与计算机信号相互转换为一体的大屏幕投影系统设备。它可以同步显示高分辨的计算机、工作站的图像,又能接受录像机、电视机、影碟机、VCD和DVD以及视频展示台等视频图像信号的输入,已广泛地应用于教育领域。

(1)多媒体投影机的分类

①按投影方式分:

·直投式:将图像直射投影到银幕上。

·背投式:投影机与屏幕一体化,图像从屏幕后投射出来。

②按成像技术分:

·LCD投影机:LCD是英文Liquid Crystal Display的缩写,意为液晶显示,也称液晶投影。LCD投影机利用液晶的电光效应,通过电路控制液晶单元的透射率及反射率来控制亮度和颜色,由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。LCD投影机体积小,重量轻,操作、携带方便,亮度和对比度较高,分辨率适中。其缺点是需要良好的散热条件。

·CRT投影机:CRT是英文Cathode Ray Tube的缩写,意为阴极射线管。它是投影机中出现最早的一种投影技术,其中心部分是三个高亮度的电磁聚焦投影管,因此被称为三枪投影机。CRT投影机具有色彩丰富、对比性好、还原性好、分辨率高、几何失真调节能力强、可以长时间连续工作、寿命长等优点。缺点是亮度很低,操作复杂,体积庞大,对安装环境要求较高,并且价格昂贵。

·DLP投影机:DLP是英文Digital Light Processor的缩写,意为数字光源处理器,也称数码光显投影。DLP投影机是最新发展起来的一种投影机型,其光源发出的光通过快速转动的三基色透镜后,投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片上,这些微镜反射投射的光产生图像。DLP投影机具有清晰度高、画面均匀、色彩还原性好、亮度高、调整十分方便、体积更小等特点。

(2)多媒体投影机的性能

投影机的主要技术指标包括以下六个方面:

①分辨率。分辨率是指图像的清晰程度。当输入信号为视频信号时,用水平方向上的电视线数来表示;当输入RGB或VGA信号时,则用行列像素来表示。投影机的行频越高,分辨率越好,它显示的图像越清晰。

投影机的分辨率分为SVGA(800* 600),XGA(1024* 768)和SXGA(1280* 1024)三种,投影机的分辨率也是以“H* V”方式表示的,其中H代表水平方向的像素数,V代表垂直方向的像素数。其兼容分辨率一般比其物理分辨率高一个台阶,例如,如果一台投影机的物理分辨率是XGA,则它的兼容性分辨率最高为SXGA,当然也向下兼容。目前一般课件运行所要求的分辨率都是SVGA,部分是VGA。因此教室投影机的分辨率应选SVGA或XGA。

②亮度。亮度是投影机的一个非常重要的指标,它表示投影机的光源所能发光的强度,以流明为单位。确定亮度指标时,应根据室内照度和投影画面面积选择。如室内照度太高,应采取措施降低室内亮度,投影机的亮度也应选择高一些;投影画面面积越大,投影机的亮度选择越高。投影机亮度较高和较低都容易使学生眼睛疲劳,长时间观看眼睛会肿胀、流泪。因此可根据教室的光线和大小,如容纳40—60人的教室,选择1500—3000流明的亮度即可。

③成像尺寸与镜头焦距。图像的明亮程度不仅取决于光源的光照度,而且还与另外两个因素有关:成像尺寸与屏幕材料的亮度系数。

④对比度是图像黑与白的比值。也就是从黑到白的渐变层次。比值越大,从黑到白的渐变层次就越多,灰度等级越丰富,色彩表现也就越丰富。

⑤接口。不同类型的投影机其接口的类型和接口数目不尽相同,常有RGB、VGA、S-VIDEO、VIDEO等输入输出接口。

⑥灯泡寿命。目前多数投影机灯泡的理论寿命为2000小时,按一般使用频率可以正常使用3年以上。灯泡分为金属卤素灯和UHP高能灯。UHP高能灯发热较少,亮度衰减慢,但价格比金属卤素灯贵得多。

(3)多媒体投影机的结构

多媒体投影机品种繁多,但结构、功能和操作基本相同。投影机机身正(顶)面上一般都有电源、输入、变焦、聚焦和菜单设置等按钮,实际中投影机多以吊顶方式使用,此时多用随机配带的遥控机对投影机进行各种操作。

(4)多媒体投影机的使用

①与信号源设备连接

·与视音频设备连接。多媒体投影机通常具有视频输入(VIDEO IN)、超级视频(S-VIDEO)、色差信号(Y-Pb/Cb-Pr/Cr)或VGA等多种图像输入插口,不同的插口最终所显示的图像质量是不同的,而且质量是按以上插口的顺序递增的。与录像机、影碟机、摄像机、视频展示台等音频设备连接时,应尽可能采用最佳匹配的配接,以获得最好的显示效果。

·与计算机连接。将投影机的VGA输入口、音频输入口(AUDIO IN)与多媒体计算机的VGA输出口、音频输出口(AUDIO OUT)连接。有些投影机上的RGB接口也是用来与计算机连接。

②投影机的安放。投影机可作正投、背投、倒投(悬挂)三种投影方式,根据场地的需要,选择安放地点和投影方式。注意投影机与其他设备之间的信号连线不要过长,以免信号衰减严重,造成投影画面模糊拖尾。

③投影机的调节

·输入源选择设置。由于投影机具有多个输入接口,可以同时与不同的信号源连接,投射时,需要选择输入源,即确定投影机呈现哪一个插口输入的可视化信号。通常可通过面板或遥控器上的“SOURCE”或“INPUT SELECT”按钮来选择。

·调节画面大小。改变放映距离或改变镜头的焦距可以调节投影画面的大小。

·调节画面和声音效果。使用遥控器调整多媒体投影机的清晰度、亮度、色饱和度、对比度、音量、音质等,使图像与声音达到最佳效果。

(5)使用多媒体投影机的注意事项

①投影机开机时,绿灯闪烁说明仍处于启动状态;当绿灯不再闪烁时,方可进行下一步操作。

②投影机在使用过程中严禁剧烈震动。

③在使用过程中,如出现意外断电却仍需启动投影的情况时,最好等投影机冷却5—10分钟后再次启动。

④投影机在使用过程中,如使用了菜单中的某些功能后,画面效果不如先前时,可以寻找菜单中的“出厂设置”,按“确定”键恢复出厂设置。

⑤投影机在使用过程中,如出现整个画面偏红时,可以寻找菜单中的“输入格式”,重新输入RGB信号即可。

⑥关机时,需等投影机的风扇不再转动、闪烁的绿灯变为橙色后,方可切断电源。

⑦投影机正常关机后,如仍需再次启动时,最好等投影机冷却2—5分钟后,再次启动。

⑧投影机闲置时,请切断电源。

四 扫描仪与电子白板

1.扫描仪

扫描仪是采集图片、照片、书稿、幻灯片、胶片等视觉材料的常见设备,它利用光电转换原理,把各种光学图像信号转化为数字信号,传输到计算机进行加工处理。

工作原理:作为一种光学系统,扫描仪通常由光源、透镜和CCD(Charge Coupled Device,电耦合器件)阵列等组成,如图2-6所示。在扫描过程中,光线从图像反射到CCD阵列,把光信号转换为电信号,然后以位图的形式输出到计算机,显示、打印或存储。对于彩色的图像,一般需要用三基色的滤镜分别扫描3次,再组合为RGB图像。扫描仪的扫描区域、对比度、分辨率与颜色深度等,均可用软件设置。

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图2-6 扫描仪的工作原理

通过各种相关软件,扫描仪可扩展使用,如OCR等应用。

(2)主要性能指标

扫描仪的产品质量可从性能指标与易用性两个方面来衡量。主要包括以下指标:

①分辨率。扫描仪的分辨率高低,直接影响图像的清晰度。家用扫描仪的分辨率目前主要采用600dpi(dot per inch,即每英寸包含的点数)。商用扫描仪的分辨率可达到1200—4800dpi。

②颜色深度。目前主流家用扫描仪一般采用256级灰度等级或24位真彩色。

③扫描时间。在600dpi、256级灰度等级的条件下,扫描一幅图像所需的时间一般为1—3分钟。最快的不到1分钟。

④易用性。现在有些产品在机身上设置“快捷键”(例如扫描、复制、传真、E-mail等),可以有效提高用户的使用效率。鉴于驱动程序是扫描仪与用户直接交流的界面,选择界面友好的驱动程序也是提高易用性的好方法。

(3)汉字OCR软件

扫描仪除用于图像采集外,如果配上文字识别软件,还可将印刷的文字资料转换为电子文档。这一功能对我们在计算机上进行备课、编写学习材料、写文章等方面具有较强的实用性,不仅可节省键盘录入的时间与人力,还可以缩减文本的存储容量。

随扫描仪配送的OCR软件通常为简化版本,其识别准确率一般可达到90%以上。对常用汉字、英文字母、数字和常用符号的识别速度一般在每秒钟600字以上。目前文字的扫描识别发展较快,识别率越来越高,常用的软件有尚书五号、丹青、清华紫光的TH-OCR等。

2.电子白板

电子交互白板是由硬件电子感应白板(White Board)和软件白板操作系统(ACTIV studio)集成。它的核心组件由电子感应白板、感应笔、计算机和投影仪组成。电子感应白板是一块具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的大感应屏幕,其作用相当于计算机显示器并代替传统的黑板。电子感应笔承担电子白板书写笔和计算机鼠标的双重功用,其作用代替传统的粉笔。教师或学生直接用感应笔在白板上写了,然后通过电磁感应反馈到计算机中并迅速通过投影仪投射到电子白板上。白板操作系统(ACTIV studio)是存在于计算机中的一个软件平台,它不仅支撑人与白板、计算机、投影仪之间的信息交换,而且还自带一个强大的学科素材库和资源制作工具库,并且是一个兼容操作各种软件的智能操作平台,教师可以在白板上随意调用各种素材或应用软件教学。白板集传统的黑板、计算机、投影仪等多种功能于一身,使教师使用非常方便。

电子白板工作原理主要分为压感原理,激光跟踪原理和红外感应原理几种。使用压感原理的触摸式白板相当于计算机的一个触摸屏,是一种用手指或笔触及屏幕上所显示的选项来完成指定的工作的人机互动式输入设备。这种电子白板内部有两层感压膜,当白板表面某一点受到压力时,两层膜在这点上造成短路,电子白板的控制器检测出受点压力的坐标值(手指或笔触及的位置),经RS-232接口送入计算机。使用激光跟踪原理的白板上端两侧各有一激光发射器,白板启动后,激光发射器发出激光扫射白板表面,特别笔具有感应激光功能,从而反馈笔的位置。使用红外感应原理的白板两侧有一对红外发射接收装置,白板启动后,红外线发射器发出红外线扫射白板表面,当教师用手指或教鞭在白板表面上书写绘画时,红外发射接收装置检测到教师信息并由USB接口送入计算机。

交互式电子白板具有如下优点:

①使用交互白板容易对材料展示过程进行控制,教师不必到主控台前操作就可控制演示材料的播放,这使得课堂中教师的身体语言得以充分发挥,也避免了课堂上由于教师往返黑板与主控台间分散学生注意力。

②使用交互白板技术能及时方便灵活地引入多种类型的数字化信息资源,并可对多媒体材料进行灵活的编辑组织、展示和控制,它使得数字化资源的展示更灵活,也解决了过去多媒体投影系统环境下,使用课件和幻灯讲稿的教学材料结构高度固化的问题。

③板书内容可以被存储下来。写画在白板上任何文字、图形或插入的任何图片都可以被保存至硬盘或移动存储设备,以备再次使用。

④交互白板技术使得以前色彩单调、静态展示材料类型仅限于手写文字和手绘图形的黑板变得五彩缤纷,既可如以往一样自由板书,又可展示、编辑数字化的图片、视频,这将有利于提高学生的学习兴趣,保持其注意力。

⑤交互白板使教师对计算机的操作透明化,使学生可以清楚地看到是如何对软件进行操作的,如点击了哪个按钮或哪个菜单,这对计算机软件的学习十分有意义。

⑥随着交互白板技术的发展,使学生可以清楚地看到教师是如何对软件与网络、与其他计算机应用程序互补,促使学生将计算机应用作为认知和探索发现的工具,这必将构建学生新的认识和解决问题的思维方式。

⑦由于使用交互白板仍然可以像传统黑板一样自由板书,部分年龄较大、计算机技能较差的老师稍加尝试就可应用白板的基本功能进行教学,容易克服畏难心理。