جامعة :حلوان
كلية :التربية
قسم :تكنولوجيا التعليم
الفرقة :الثالثة
مادة :المعالجة الرقمية للصور والرسوم
الاسم:
سلسبيل احمد منصور
تحت اشراف:
د/ محمود خورشيد
التوثيق العلمي:
الامكانيات المادية والفنية في انتاج الصور والرسومات التعليمية:
المكونات المادية
1-الكاميرا الرقمية
Digital Photography بأنه حفظ الصور فى صيغة رقمية ، أى على هيئة ملفات يمكن عرضها باستخدام الكمبيوتر .. ويمكنك أداء ذلك بتصوير مجموعة من الصور باستخدام كاميرا ضوئية عادية ثم تحميض تلك الصور وطباعتها ، ثم باستخدام ماسح ضوئى Scanner يمكنك تحويل تلك الصور الى ملفات.
لكن الطريقة الأسرع والأسهل للحصول على الصور بصيغة رقمية هى استخدام الكاميرات الرقمية Digital Camera ، التى انتشر استخدامها بشكل واسع وأصبح منتجوها فى سباق مستمر لإنتاج كاميرات جديدة بإمكانيات متطورة حتى أصبحت الاسواق تستقبل كاميرا رقمية جديدة كل اسبوع.
وهناك اسباب أخرى تدعوك الى الاتجاه للتصوير الرقمى تشمل: :
1-انه اقل تكلفة على المدى البعيد
2-لأنك لن تكون مضطرا لشراء الافلام الضوئية ودفع تكلفة تحميضها
3- يوفر الكثير من الوقت لانك تحصل على الصور مباشرة بمجرد التقاطها بخلاف الكاميرات الضوئية التى تكون مضطراً الى الانتظار حتى تنتهى من تصوير الفيلم بالكامل ثم تحميضه وطباعته لتستطيع استعراض الصور
4- فى الكثير من الكاميرات الرقمية يمكنك الاطلاع مباشرة على الصورة التى قمت بالتقاطها من خلال شاشة صغيرة داخل الكاميرا ذاتها وبالتالى تستطيع الاطلاع على الصور التى تقوم بالتقاطها والتقاط غيرها إذا وجدت أنها غير جيدة
5-الصور الرقمية لا تحتاج الى مواد كيميائية كالتى تستخدم فى تحميض الصور الضوئية وهى مواد يؤدى التخلص منها الى الإضرار الشديد بالبيئة.
6-الكثير من الكاميرات الرقمية تقدم العديد من الإمكانات الإضافية التى تجعل منها اكثر من مجرد كاميرا
7-إمكانية تسجيل لقطات فيديو قصيرة بالصوت والصورة
8- بالإضافة الى التقاط الصور وحفظها وتوزيعها فإن الصور فى صيغة رقمية تتيح لك استخدام ما تشاء من برامج تحرير الصور مثل برنامج Photoshop الشهير لإجراء تعديلات عليها.
مراحل التصوير الرقمي:
يمكننا تقسيم التصوير الرقمى الى ثلاث مراحل ، نبدأ بالتقاط الصورة ثم معالجتها ثم إخراجها.
التقاط الصورة: 1-
التقاط الصورة يتم بواسطة الكاميرا الرقمية بالطبع ، ولكن بما اننا نتحدث عن التصوير الرقمى بشكل عام ، فإن عملية التقاط الصورة يمكن أن تتم بالوسائل التالية:
1-استخدام الكاميرا الرقمية لالتقاط الصورة
2-استخدام الماسح الضوئى لتحويل الصوة المطبوعة أو أفلام النيجاتيف الى صور رقمية
3-استخدام كاميرا فيديو رقمية لتصوير مجموعة من لقطات الفيديو ثم استخدام احد برامج تحرير الفيديو لاختيار مجموعة من اللقطات الثابتة والتى ستكون وقتها صورا رقمية
4-استخدام كاميرا فيديو عادية لتصوير اللقطات ثم باستخدام بطاقة فيديو يتم تحويل الفيلم الى ملف على القرص الصلب بجهاز الكمبيوتر وبعد ذلك يمكن ايضاً استخدام احد برامج تحرير الفيديو لاختيار مجموعة من اللقطات الثابتة
معالجة الصورة: 2-
معالجة الصورة التى تم التقاطها من الممكن أن تتم داخل الكاميرا الرقمية نفسها. فالعديد من الكاميرات الرقمية تسمح لك بإجراء مجموعة من العمليات على الصورة ، مثل درجة الوضوح Brightness كما بإمكانك تدوير الصورة أو قص حوافها أو تغيير ألوانها وما الى ذلك.
ولكن على اية حال ، بما أن لديك الأى صورة رقمية على هيئة ملف بإحدى صيغ الصور المعروفة . فبإمكانك نقل هذا الملف الى جهاز الكمبيوتر واستخدام احد برامج تحرير الصور لإجراء ما تريد من عمليات المعالجة عليها ، ومهما ذكرنا هنا فلا نهاية للعمليات التى يمكنك إجراءاها على الصورة مثل وضع إطار للصورة أو تجهيزها للنشر فى احد مواقع الويب أو استخدام تأثيرات معينة لإضافة لمسة جمالية للصورة وإضافة أو حذف عناصر من الصورة ، كما يمكنك تحويل الملف من صيغة الى اخرى من صيغ الصور وغيرها الكثير من عمليات معالجة الصور.
إخراج الصورة: 3-
بمجرد أن يكون لديك صورة بالشكل الذى تريده فأمامك العديد من الطرق أهمها:
طباعة الصورة : وتتوافر الآن طابعات تستطيع طباعة الصورة على ورق بنفس كفاءة الورق المستخدم فى طباعة الصور الضوئية
تتيح بعض الشركات إمكانية طباعة الصورة على أكواب أو قمصان تى شيرت وما الى ذلك
لكن الطريقة الأسرع والأسهل للحصول على الصور بصيغة رقمية هى استخدام الكاميرات الرقمية Digital Camera ، التى انتشر استخدامها بشكل واسع وأصبح منتجوها فى سباق مستمر لإنتاج كاميرات جديدة بإمكانيات متطورة حتى أصبحت الاسواق تستقبل كاميرا رقمية جديدة كل اسبوع.
وهناك اسباب أخرى تدعوك الى الاتجاه للتصوير الرقمى تشمل: :
1-انه اقل تكلفة على المدى البعيد
2-لأنك لن تكون مضطرا لشراء الافلام الضوئية ودفع تكلفة تحميضها
3- يوفر الكثير من الوقت لانك تحصل على الصور مباشرة بمجرد التقاطها بخلاف الكاميرات الضوئية التى تكون مضطراً الى الانتظار حتى تنتهى من تصوير الفيلم بالكامل ثم تحميضه وطباعته لتستطيع استعراض الصور
4- فى الكثير من الكاميرات الرقمية يمكنك الاطلاع مباشرة على الصورة التى قمت بالتقاطها من خلال شاشة صغيرة داخل الكاميرا ذاتها وبالتالى تستطيع الاطلاع على الصور التى تقوم بالتقاطها والتقاط غيرها إذا وجدت أنها غير جيدة
5-الصور الرقمية لا تحتاج الى مواد كيميائية كالتى تستخدم فى تحميض الصور الضوئية وهى مواد يؤدى التخلص منها الى الإضرار الشديد بالبيئة.
6-الكثير من الكاميرات الرقمية تقدم العديد من الإمكانات الإضافية التى تجعل منها اكثر من مجرد كاميرا
7-إمكانية تسجيل لقطات فيديو قصيرة بالصوت والصورة
8- بالإضافة الى التقاط الصور وحفظها وتوزيعها فإن الصور فى صيغة رقمية تتيح لك استخدام ما تشاء من برامج تحرير الصور مثل برنامج Photoshop الشهير لإجراء تعديلات عليها.
مراحل التصوير الرقمي:
يمكننا تقسيم التصوير الرقمى الى ثلاث مراحل ، نبدأ بالتقاط الصورة ثم معالجتها ثم إخراجها.
التقاط الصورة: 1-
التقاط الصورة يتم بواسطة الكاميرا الرقمية بالطبع ، ولكن بما اننا نتحدث عن التصوير الرقمى بشكل عام ، فإن عملية التقاط الصورة يمكن أن تتم بالوسائل التالية:
1-استخدام الكاميرا الرقمية لالتقاط الصورة
2-استخدام الماسح الضوئى لتحويل الصوة المطبوعة أو أفلام النيجاتيف الى صور رقمية
3-استخدام كاميرا فيديو رقمية لتصوير مجموعة من لقطات الفيديو ثم استخدام احد برامج تحرير الفيديو لاختيار مجموعة من اللقطات الثابتة والتى ستكون وقتها صورا رقمية
4-استخدام كاميرا فيديو عادية لتصوير اللقطات ثم باستخدام بطاقة فيديو يتم تحويل الفيلم الى ملف على القرص الصلب بجهاز الكمبيوتر وبعد ذلك يمكن ايضاً استخدام احد برامج تحرير الفيديو لاختيار مجموعة من اللقطات الثابتة
معالجة الصورة: 2-
معالجة الصورة التى تم التقاطها من الممكن أن تتم داخل الكاميرا الرقمية نفسها. فالعديد من الكاميرات الرقمية تسمح لك بإجراء مجموعة من العمليات على الصورة ، مثل درجة الوضوح Brightness كما بإمكانك تدوير الصورة أو قص حوافها أو تغيير ألوانها وما الى ذلك.
ولكن على اية حال ، بما أن لديك الأى صورة رقمية على هيئة ملف بإحدى صيغ الصور المعروفة . فبإمكانك نقل هذا الملف الى جهاز الكمبيوتر واستخدام احد برامج تحرير الصور لإجراء ما تريد من عمليات المعالجة عليها ، ومهما ذكرنا هنا فلا نهاية للعمليات التى يمكنك إجراءاها على الصورة مثل وضع إطار للصورة أو تجهيزها للنشر فى احد مواقع الويب أو استخدام تأثيرات معينة لإضافة لمسة جمالية للصورة وإضافة أو حذف عناصر من الصورة ، كما يمكنك تحويل الملف من صيغة الى اخرى من صيغ الصور وغيرها الكثير من عمليات معالجة الصور.
إخراج الصورة: 3-
بمجرد أن يكون لديك صورة بالشكل الذى تريده فأمامك العديد من الطرق أهمها:
طباعة الصورة : وتتوافر الآن طابعات تستطيع طباعة الصورة على ورق بنفس كفاءة الورق المستخدم فى طباعة الصور الضوئية
تتيح بعض الشركات إمكانية طباعة الصورة على أكواب أو قمصان تى شيرت وما الى ذلك
( printer) 2- الطابعة
وهي معدة تقوم باستقبال الصور والرسوم و البيانات من الشاشة ونسخها على ورق.
الخطوط المقيمة :
· هي الخطوط الموجودة داخل الطابعة ، وتتم طباعتها بشكل أسرع من الخطوط المخزنة على الجهاز .
أنواع الخطوط المقيمة :
1. خطوط تروتايب : يتم عرضها باستخدام معادلات رياضية ،ولذلك يمكن تغير حجم الخط دون تشويه للحرف وبالتالي طباعته كما يظهر على الشاشة .
2. خطوط نقطية : تقوم بتخزين كل حرف كصورة مكونة من عدة نقاط ، فعند تغير حجم الخط فإن ذلك يؤدي إلى تشويه شكل الحرف .
التخزين المؤقت :
· هو برنامج على جهاز الكمبيوتر يقوم بتخزين المعلومات المطلوب طباعتها وهو يسمح بالعمل على الجهاز دون الانتظار لإتمام عملية الطباعة .
الذاكرة الوسيطة :
· هي جزء من الذاكرة في الطابعة وتقوم بتخزين البيانات المطلوب طباعتها وعند امتلائها يجب على الجهاز الانتظار قبل إرسال معلومات جديدة .
أهم مقاييس الطابعات:
تقاس سرعة الطابعات بالحرف في الدقيقة أو بالصفحة في الدقيقة . سرعة الطابعة
وهي تحدد جودة الصور التي تنتجها الطابعة وكلما كانت درجة الوضوح أكبر كانت الصور أوضح ، وتقاس بالنقطة في البوصة . درجة وضوح الطابعة
أهم أنواع الطابعات:
الطابعة النفاثة والليزرية:
الطابعة الليزرية الطابعة النفاثة الخصائص
تستخدم آلية تشبه آلية تصوير المستندات. تحتوي على رأس طباعة يقوم برش الحبر على الورقة عبر ثقوب صغيرة. آلية العمل
من 4 إلى 20 صفحة في الدقيقة.تتحكم وحدة المعالجة المركزية الموجودة في داخلها بسرعة الطابعة. من 1 إلى 4 صفحات في الدقيقة. السرعة
بين 300 نقطة إلى 1200 نقطة في البوصة. بين 180 و720 نقطة في البوصة . درجة الوضوح
تقبل الورق مقاس 8.5 x 11 بوصة ، المغلفات البريدية ،الورق الشفاف،العناوين. تقبل الورق مقاس 8.5 x 11 بوصة ، المغلفات البريدية ،الورق الشفاف،العناوين. الورق
تستخدم مسحوقاً ناعماً من الحبر( تونر ). تستخدم حبرا ًمخزن في خراطيش. الحبر
تستخدم ألوان فائقة الجودة. تستخدم أربع ألوان أساسية وهي الأحمر و الأزرق والأصفر و الأسود.كلما زادت الألوان الأساسية المستخدمة أنتجت صوراً أفضل . الألوان
لغات طابعات الليزر:
1- لغة PCL :اختصار لكلمة ( Printers Control ******** ) ، من إصدارات شركة هيولت باكارد وهي مستخدمة مع أغلب طابعات الليزر .
2- لغة ( Post ****** ) :تساعد على طباعة المستندات الأكثر تعقيداً والتي تتضمن ألواناً وصوراً وأنماط خطوط وبالتالي فإن الطابعات التي تستخدم هذه اللغة هي الأغلى ثمناً .
ذاكرة طابعة الليزر :
· تعتبر الذاكرة مهمة بالنسبة للطابعة الليزيرية وهي تتراوح بين 4 و 8 ميجابايت .
الطابعة النقطية ( Dot Matrix ) :
· أكثر إثارة للضوضاء و أرخص ثمناً وأقل جودة وهي تستخدم أسنان صغيرة تقوم بالضغط على شريط الحبر لطباعة النصوص والرسوم .
الطابعة ذات العجلة الدوارة ( Daisy Wheel ) :
· الأكثر إثارة للضوضاء على الإطلاق ، تستخدم نفس آلية الآلة الكاتبة في الطباعة حتى في أشكال الحروف.
طابعة الحبر الصلب :
· تنتج صوراً عالية الجودة وسعرها منخفض نسبياً وهي مثالية لطباعة الصور الملونة على الورق العادي أو الورق الشفاف .
طابعة التصعيد الصبغي :
· أغلى أنواع الطابعات وتنتج صور ملونة أشبه بالصور الفوتوغرافية .
الطابعة متعددة الوظائف :
· يمكن أن تعمل كجهاز فاكس أو ماسح ضوئي أو آلة نسخ مستندات إلى جانب عملها كطابعة ملونة
وهي معدة تقوم باستقبال الصور والرسوم و البيانات من الشاشة ونسخها على ورق.
الخطوط المقيمة :
· هي الخطوط الموجودة داخل الطابعة ، وتتم طباعتها بشكل أسرع من الخطوط المخزنة على الجهاز .
أنواع الخطوط المقيمة :
1. خطوط تروتايب : يتم عرضها باستخدام معادلات رياضية ،ولذلك يمكن تغير حجم الخط دون تشويه للحرف وبالتالي طباعته كما يظهر على الشاشة .
2. خطوط نقطية : تقوم بتخزين كل حرف كصورة مكونة من عدة نقاط ، فعند تغير حجم الخط فإن ذلك يؤدي إلى تشويه شكل الحرف .
التخزين المؤقت :
· هو برنامج على جهاز الكمبيوتر يقوم بتخزين المعلومات المطلوب طباعتها وهو يسمح بالعمل على الجهاز دون الانتظار لإتمام عملية الطباعة .
الذاكرة الوسيطة :
· هي جزء من الذاكرة في الطابعة وتقوم بتخزين البيانات المطلوب طباعتها وعند امتلائها يجب على الجهاز الانتظار قبل إرسال معلومات جديدة .
أهم مقاييس الطابعات:
تقاس سرعة الطابعات بالحرف في الدقيقة أو بالصفحة في الدقيقة . سرعة الطابعة
وهي تحدد جودة الصور التي تنتجها الطابعة وكلما كانت درجة الوضوح أكبر كانت الصور أوضح ، وتقاس بالنقطة في البوصة . درجة وضوح الطابعة
أهم أنواع الطابعات:
الطابعة النفاثة والليزرية:
الطابعة الليزرية الطابعة النفاثة الخصائص
تستخدم آلية تشبه آلية تصوير المستندات. تحتوي على رأس طباعة يقوم برش الحبر على الورقة عبر ثقوب صغيرة. آلية العمل
من 4 إلى 20 صفحة في الدقيقة.تتحكم وحدة المعالجة المركزية الموجودة في داخلها بسرعة الطابعة. من 1 إلى 4 صفحات في الدقيقة. السرعة
بين 300 نقطة إلى 1200 نقطة في البوصة. بين 180 و720 نقطة في البوصة . درجة الوضوح
تقبل الورق مقاس 8.5 x 11 بوصة ، المغلفات البريدية ،الورق الشفاف،العناوين. تقبل الورق مقاس 8.5 x 11 بوصة ، المغلفات البريدية ،الورق الشفاف،العناوين. الورق
تستخدم مسحوقاً ناعماً من الحبر( تونر ). تستخدم حبرا ًمخزن في خراطيش. الحبر
تستخدم ألوان فائقة الجودة. تستخدم أربع ألوان أساسية وهي الأحمر و الأزرق والأصفر و الأسود.كلما زادت الألوان الأساسية المستخدمة أنتجت صوراً أفضل . الألوان
لغات طابعات الليزر:
1- لغة PCL :اختصار لكلمة ( Printers Control ******** ) ، من إصدارات شركة هيولت باكارد وهي مستخدمة مع أغلب طابعات الليزر .
2- لغة ( Post ****** ) :تساعد على طباعة المستندات الأكثر تعقيداً والتي تتضمن ألواناً وصوراً وأنماط خطوط وبالتالي فإن الطابعات التي تستخدم هذه اللغة هي الأغلى ثمناً .
ذاكرة طابعة الليزر :
· تعتبر الذاكرة مهمة بالنسبة للطابعة الليزيرية وهي تتراوح بين 4 و 8 ميجابايت .
الطابعة النقطية ( Dot Matrix ) :
· أكثر إثارة للضوضاء و أرخص ثمناً وأقل جودة وهي تستخدم أسنان صغيرة تقوم بالضغط على شريط الحبر لطباعة النصوص والرسوم .
الطابعة ذات العجلة الدوارة ( Daisy Wheel ) :
· الأكثر إثارة للضوضاء على الإطلاق ، تستخدم نفس آلية الآلة الكاتبة في الطباعة حتى في أشكال الحروف.
طابعة الحبر الصلب :
· تنتج صوراً عالية الجودة وسعرها منخفض نسبياً وهي مثالية لطباعة الصور الملونة على الورق العادي أو الورق الشفاف .
طابعة التصعيد الصبغي :
· أغلى أنواع الطابعات وتنتج صور ملونة أشبه بالصور الفوتوغرافية .
الطابعة متعددة الوظائف :
· يمكن أن تعمل كجهاز فاكس أو ماسح ضوئي أو آلة نسخ مستندات إلى جانب عملها كطابعة ملونة
3-الرسم بالحاسب Computer Graphics
تتمتع معظم أجهزة الحاسب بكثير من القدرات الإبداعية والفنية والجمالية بالإضافة إلى المؤثرات الصوتية والحركية التي تحاكي الواقع وتشعر من يعمل عليها الإندماج الكامل.
لقد كان لهذه الإمكانات دورها الرئيسي في تطور برمجيات الرسوم والألعاب مما أضاف إلى التعامل مع أجهزة الحاسب كثيراً من المنعة والترفيه
والرسم بالحاسب الآلي هو فن تكوين الصور والرسومات بمساعدة الحاسب الآلي وفي الآونة الأخيرة أصبح الرسم بالحاسب أمراً ميسراً وممتعاً وخلف وراءه العمليات المعقدة التي كان يقضيها الرسام في رسم دائرة يقوم بتعيين مركزها ونصف قطرها أو مضلع يحدد مواقع أركانه وطول أضلاعه
الماسح الضوئي:4-
الماسح الضوئي (Scanner) يستخدم في إدخال صور ورسومات إلى الحاسوب، حيث يحولها من طبيعتها الرسومية إلى صورة رقمية Digital
حتى تلاءم طبيعة الحاسوب وحتى يسهل تخزينها داخله في ملف واستدعائها وقت الحاجة إليها.
ويشبه الماسح الضوئى في عمله ناسخ المستندات Photocopier. والشكل التالى يوضح الأجزاء الداخلية للماسح الضوئى
:: كيفية عمله ::
توضع الورقة أو الصورة المراد إدخالها إلى الحاسوب على الزجاج العلوى للماسح.
يرسل الحاسوب إشارات إلى لوحة تحكم Logic Board الماسح تتضمن معلومات عن كيفية عمل المحرك وسرعته.
تقوم لوحة التحكم بتجهيز ووضع وحدة المسح Scanning Unit في وضع استعداد لبدء عملية المسح.
تتحرك وحدة المسح على طول الصورة المراد مسحها بسرعة تحددها لوحة التحكم.
وعند تحرك وحدة المسح نجد أن مصدر الضوء الموجود بالماسح يقوم بإضاءة الصورة المراد مسحها من أسفل.
يصطدم مصدر الضوء بالصورة ثم ينعكس إلى عدسة الماسح Lens من خلال مجموعة من المرايا.
يمر الضوء من خلال عدسات الماسح ويصل إلى أعضاء إحساس وحدة الشحن الثنائى CCD
تقوم أعضاء إحساس وحدة الشحن الثنائى CCD بقياس كمية الضوء المنعكس على الصورة وتحوله إلى فولت تماثلى Analogue
ثم يتغير هذا الفولت إلى قيم رقمية بواسطة محول.
يتم إرسال الإشارات الرقمية Digital Signals من أعضاء وحدة الشحن الثنائى إلى لوحة التحكم ثم نقلها إلى الحاسوب مرة أخرى.
وتختلف الماسحات الضوئية عن بعضها بحسب:
- ميز (استبانة) الصورة وتقاس بعدد النقاط في البوصة المربعة.
- أنواعها(التفصيل ادناه)
- السرعة اي عدد الصفحات المقروءة في الدقيقة
- ونوع التوصيل أو المنفذ
:: انواع اجهزة المواسح الضوئية ::
- أجهزة المسح المسطحة: أسلوب CCD أى نظام المسح الثنائى Charged Coupled Devices والتي تقوم بتحويل الضوء الساقط عليها
والمنعكس من الصورة المراد مسحها إلى معلومات رقمية Digital يتم تغذية الحاسوب بها فتظهر على شاشة الحاسوب دليلا على إدخالها إليه.
وتحتاج هذه الأجهزة إلى زمن تعريض أكثر للضوء لكى تقوم بجمع أكبر عدد ممكن من الفوتونات الضوئية Photons الساقطة عليها حتى تستطيع قياسها وقراءتها.
- أما أجهزة المسح الأسطوانية: فتستخدم أسلوب فتستخدم أسلوب أنابيب مضاعفة الضوء Photo-Multiplier Tubes P.M.T.
ويتميز هذا الأسلوب بتسجيل التفاصيل الدقيقة بجودة عالية، حيث يقوم بمضاعفة الضوء الساقط على الصورة المراد مسحها بشكل يمكن معه قياسها بسهولة
وبالتالى فإن زمن التعريض يكون قصيراً مقارنة بأجهزة المسح المسطحة. وتشبه تلك الأجهزة في طريقة عملها أجهزة المسح المسطح إلا أن الفرق بينهما
هو في أسلوب العمل وطريقة مسح الصورة وإدخالها حيث يتم لف الصورة المراد مسحها داخل الماسح بواسطة أسطوانة تشبه أسطوانة الطابعة.
- أجهزة المسح اليدوية: هو ماسح يحمل باليد ويستخدم في مسح وإدخال الصورة إلى الحاسوب
عن طريق المرور عليها بطريقة الانزلاق وهو يستخدم في إدخال الصور ذات الحجم الصغير.
