Dygitalizacja Ochrona dziedzictwa kulturalnego

Prezentacja na temat: "Dygitalizacja Ochrona dziedzictwa kulturalnego"— Zapis prezentacji:

1 Dygitalizacja Ochrona dziedzictwa kulturalnego
Umożliwienie badań naukowych Upowszechnienie zbiorów Bydgoszcz, 2012 Katedra Informacji Naukowej i Bibliologii, UKW w Bydgoszczy – Paweł Marzec – 2011/12

2 Rozwój technologii pozyskiwania obrazów cyfrowych
Fotografia analogowa Camera obscura Aparat Kodak (1888) Elektroniczne elementy swiatłoczułe Matryca CCD (ang. Charge Coupled Device) 1969 – Willard Boyle i George Smith 8 pikseli ułożonych w jednym rzędzie Bydgoszcz, 2012 Katedra Informacji Naukowej i Bibliologii, UKW w Bydgoszczy – Paweł Marzec – 2011/12

3 Matryca CCD Matryca CCD (ang. Charge Coupled Device)
Krzemowa płytka zbudowana z elementów światłoczułych, Działa jako detektor wyłapujący i rejestrujący światło, Jest podzielona na niezależne elementy o rozmiarach kilkudziesięciu mikrometrów kwadratowych Zachodzą w niej zjawiska fotoelektryczne Rejestrowane sygnały przekazywane są do przetwornika analogowo-cyfrowego Bydgoszcz, 2012

4 Willard Boyle i George Smith w Bell Labs
Bydgoszcz, 2012

5 Matryca CCD Bydgoszcz, 2012

6 Schemat matrycy CCD Bydgoszcz, 2012

7 Skaner Źródło światła, Układ optyczny, Element światłoczuły,
Przetwornik analogowo-cyfrowy Układ przetwarzania obrazu Bydgoszcz, 2012

8 Obrazy cyfrowe Obrazy cyfrowe (ang. digital images) są elektroniczną reprezentacją obrazów postrzeganych przez człowieka. Są uzyskiwane za pomocą cyfrowego aparatu fotograficznego lub cyfrowej kamery albo w wyniku skanowania istniejących dokumentów takich jak: fotografie, manuskrypty, książki czy sztuka rysunkowa. Bydgoszcz, 2012

9 Rozdzielczość 1 Rozdzielczość - zdolność do rozpoznawania małych przestrzennych detali. Termin określa jakość obrazu cyfrowego i potencjał skanerów. DPI – „punkt (kropka) na cal”. W rzeczywistości dotyczy punktów, które drukarka może wydrukować na papierze. PPI – „piksel (lub punkt) na cal”. Określa parametry matrycy CCD, które są wyrażone w możliwości podzielenia 1 cala obrazu (2,54 cm) na określoną liczbę elementów. np. rozdzielczość 600 dpi to podział 1 cala na 600 elementów Bydgoszcz, 2012

10 Rozdzielczość 2 Rozdzielczość optyczna - oznacza rzeczywistą liczbę elementów światłoczułych na jednostkę długości. Rozdzielczość interpolowana – to sztucznie podniesiona rozdzielczość. Powstaje dzięki zastosowaniu oprogramowania skanera, które na podstawie rozdzielczości optycznej tworzy dodatkowe piksele poprzez uśrednienie wartości i wstawienie ich pomiędzy skanowane piksele. Taki zabieg nie podnosi jakości obrazu. Bydgoszcz, 2012

11 Rozdzielczość 3 Rozmiar pikseli a rozdzielczość obrazu
rozdzielczość obrazu = rozmiar skanowanego dokumentu x jednostka dpi np. dla obiektu o rozmiarach 8 x 10 cali rozdzielczość obrazu wynosi 2400 x 3000 przy rozdzielczości skanera 300 dpi z równania: 8 cali x 300 dpi x 10 cali x 300 dpi Bydgoszcz, 2012

12 Głębia bitowa Głębia bitowa i rozdzielczość kolorów
Głębia bitowa określa liczbę bitów definiujących każdy piksel. Im większa głębia bitowa skanera tym więcej kolorów może on odczytać z każdego rejestrowanego piksela. 1 bit – biel i czerń 4 bity – 16 tonów szarości lub barw 8 bitów – 256 tonów szarości lub kolorów 24 bity – 16,8 milionów kolorów Bydgoszcz, 2012

13 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Ze względu na mechanizm działania wyróżniamy: skanery płaskie (stołowe/biurkowe) skanery planetarne skanery przelotowe skanery bębnowe aparaty cyfrowe aparaty skanujące skanery do mikroform skanery automatyczne urządzenia hybrydowe (skan + mikrofilm) Bydgoszcz, 2012

14 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Skanery płaskie Najbardziej rozpowszechniona grupa skanerów. Skanowany obiekt umieszczany jest na szybie pod którą porusza się matryca światłoczuła CCD (Charge Coupled Device) lub CIS (Contact Image Sensor). Matryca ma postać listwy w której umieszczone są czujniki. Charakteryzuje się łatwością obsługi, przystępnymi cenami, typowy format waha się od A4 do A3+. Wady dotyczą niskiej jakości skanów w najtańszych modelach, hałaśliwość, silne światło, niewygodne i czasochłonne skanowanie materiałów wielostronicowych. Bydgoszcz, 2012

15 Sprzęt do dygitalizacji
Bydgoszcz, 2012

16 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Skanery planetarne Należą do grupy skanerów specjalistycznych. Głowica skanująca i oświetlacz zawieszone są na nieruchomym ramieniu nad stołem (ok 1 m), na którym umieszcza się skanowany obiekt. Dostępne są różne typy stołów m.in.: szalkowy oraz kołyskowy. Możliwe jest skanowanie obiektów do formatu A0. Zalety urządzeń tego typu to zastosowanie zimnego światła (fluorescencyjnego lub diodowego) oraz możliwość dostosowania parametrów stołu do potrzeb wynikających z rodzaju skanowanego materiału, szybkość skanowania. Wady do przede wszystkim cena (od 100 tys. do 300 tys. zł), większe wymagania wobec skanującego personelu, wrażliwość na zakłócenia zewnętrznego oświetlenia. Bydgoszcz, 2012

17 Przykłady skanerów planetarnych
Zeutschel Omniscan 1400 A0 Minolta PS5000C Rozdzielczość: do 600 dpi Maks. Obszar skanowania: A0 Wydajność: 16,8 sek./str. dla 400 dpi Rozdzielczość: do 600 dpi Maks. Obszar skanowania: A3+ Wydajność: 6 sek./str. Bydgoszcz, 2012 Katedra Informacji Naukowej i Bibliologii, UKW w Bydgoszczy – Paweł Marzec – 2011/12

18 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Skanery przelotowe W skanerach tego typu pojedynczy arkusz jest przesuwany przez szczelinę wewnątrz urządzenia, w której znajduje się listwa matrycy światłoczułej. Charakteryzują się dużą szybkością skanowania (od kilkudziesięciu do ponad 400 arkuszy na minutę), są wyposażone w podajniki arkuszy. Istnieją wieloformatowe modele tego typu urządzeń . Do wad skanerów przelotowych należy głównie większe ryzyko uszkodzeń skanowanych dokumentów. Ograniczenie rodzajów dokumentów do dokumentów jednoarkuszowych. Koszt urządzenia waha się od tysiąca do kilkudziesięciu tys. zł. Bydgoszcz, 2012

19 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Skanery bębnowe Obiekt skanowany umieszczany jest w tym wypadku na bębnie, który porusza się wokół własnej osi. Bęben zbudowany jest z przezroczystego tworzywa. Przytwierdzony przezroczystym materiałem skanowany obiekt wiruje z prędkością 1000 obrotów na min. Wirujący obiekt przesuwa się przed czujnikiem światłoczułym, istnieją również modele, w których czujnik przesuwa się wzdłuż bębna. Detektor światła zbudowany jest z fotopowielaczy (PMT – photomultipler tubes), które są czulsze niż elementy CCD. Do głównych zalet należy bardzo duża rozdzielczość (nawet do kilkunastu tysięcy dpi). Do głównych wad należą głównie: ryzyko uszkodzenia skanowanego obiektu, ograniczenia do jednoarkuszowych obiektów. Wymagane jest również duże doświadczenie obsługi. Koszty tych skanerów wahają się od kilku do kilkudziesięciu tys. zł. Skanery bębnowe są powoli wypierane przez inne typy urządzeń. Bydgoszcz, 2012

20 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Aparaty cyfrowe aparaty kompaktowe (brak możliwości wymiany optyki) – niezalecane do dygitsalizacji lustrzanki (możliwość wymiany optyki) elementem decydującym o jakości obrazu jest rozmiar fizyczny matrycy (stan na 2008 rok): średni format 50,7/39 mm – rozdzielczość matrycy 22 do 39 Mpix (koszt do kilkuset tys. zł) pełna klatka 36/24 mm – rozdzielczość matrycy 12 do 24 Mpix (od 8 do 30 tys. zł.) APS-C (w zależności od aparatu 15,1/22,5 mm) 4/3 (18/13,5 mm) Najmniejsze stosowane w kompaktach 1/2,5 do 1/1,7 Bydgoszcz, 2012

21 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Aparaty cyfrowe Zalety wykorzystania aparatów cyfrowych to głównie mobilność urządzenia, oraz różnorodność ofert producentów. Do zalet zaliczyć można również szybki proces wykonania zdjęć. Umożliwiają również zobrazowanie obiektów o głębokiej fakturze lub posiadające elementy trójwymiarowe. Główne wady to duża wrażliwość na zakłócenia przez światło z otoczenia oraz zniekształcenia wprowadzane przez obiektyw. Tanie modele aparatów cyfrowych charakteryzują się niską jakością odwzorowania. Dygitalizacja przy użyciu aparatów wymaga z reguły dodatkowego wyposażenia: oświetlenie, statywy, stoły reprodukcyjne. Uzyskany materiał wymaga również czasochłonnej obróbki cyfrowej. Bydgoszcz, 2012

22 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Aparaty skanujące Stanowią połączenie technologii stosowanych w aparatach cyfrowych i skanerach. Korpus i obiektyw tych urządzeń pochodzą od wysokiej klasy aparatów cyfrowych. Elementem wyróżniającym jest matryca światłoczuła, która została przejęta ze skanerów (jednowymiarowa w postaci listwy składającej się z trzech rzędów elementów światłoczułych). Technologia ta, pozwala na uzyskanie wysokich rozdzielczości obrazu nawet do 1020 Mpix. Koszt urządzenia wynosi od kilku do kilkudziesięciu tys. Dolarów. Do zalet tego typu urządzeń należy przede wszystkim wysoka jakość odwzorowania, łatwość transportu. Wady to: dość długotrwała ekspozycja. Bydgoszcz, 2012

23 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Skanery do mikroform Zbudowane są analogicznie do czytników mikroform. Składają się m.in. z oświetlacza, szczeliny odczytu i mechanizmu przesuwu mikroformy, układu optycznego, wyświetlacza w formie matówki. W skanerach do mikroform obraz z matówki kierowany jest dodatkowo do głowicy skanującej. Skanery tego typu charakteryzują się wysoką rozdzielczością, która umożliwia powiększenie obrazów. Zalety obejmują głównie możliwość automatyzacji procesu skanowania, prostotę obsługi oraz odporność na światło zewnętrzne. Koszty automatycznych skanerów do mikroform (ok. 300 klatek na min. Przy 200 dpi) wacha się od 140 do 300 tys. zł. Skanery z ręczną obsługą to koszt rzędu tys. zł. Bydgoszcz, 2012

24 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Skanery automatyczne Istotą automatyzacji procesu skanowania są następujące funkcje: automatyczne pobieranie kolejnych obiektów lub ich elementów (przekładanie stron, pobieranie arkuszy z podajnika, przesuwanie filmu na kolejne klatki mikrofilmu) . automatyczny dobór obszaru skanowania automatyczny dobór parametrów skanowania Za skanery automatyczne uzanć można skanery dowolnego typu, który jest wyposażony w powyższe funkcje (np.: skaner płaski z podajnikiem arkuszy, skaner planetarny z automatycznym przewracaniem kart książki, skaner przelotowy, itp.) Do głównych zalet tego typu skanerów należy szybkość skanowania (3000 str na godz.) oraz zmniejszenie pracy operatora. Do wad należy głównie wysoka cena (kilkaset tysięcy zł.), ograniczenie do wybranych typów obiektów, niebezpieczeństwo zniszczenia materiału, wrażliwość na niejednorodność materiałów, formatu i stanu zachowania obiektów. Bydgoszcz, 2012

25 Przykłady skanerów automatycznych
Kiras Technologies Kabis III Qidenus – Robotic Book Scanner Pro Bydgoszcz, 2012

26 Sprzęt do dygitalizacji
Systematyka sprzętu: Urządzenia hybrydowe Pozwalają na wykonanie skanowania oraz mikrofilmowania danego obiektu. Posiadają dwie głowice (skanującą oraz kamerę mikrofilmującą) zamontowane na wspólnej konstrukcji. Takie rozwiązanie umożliwia naprzemienne wykonywanie dwóch procesów. Do głównych zalet skanerów tego typu należy: wysoki stopień ochrony obiektu, poprzez utrwalenie na dwóch nośnikach: analogowym i cyfrowym modułowa budowa urządzenia pozwala na dowolne konfiguracje i wymianę uszkodzonych elementów uniknięcie obciążenia obiektu związanego z potrzebą kartkowania, przekładania, itp. Wady hybryd to: skomplikowana obsługa i konstrukcja urządzenia dwukrotne naświetlanie obiektu wysoka cena (ok. 500 tys. zł.) Bydgoszcz, 2012

27 Metody dygitalizacji Metody dygitalizacji:
Ze względu na wybraną technikę wyróżniamy (M. Kowalska): ręczne przenoszenie tekstu do pamięci komputera zwykłe skanowanie skanowanie z zastosowaniem programów rozpoznawania pisma (OCR) zastosowanie cyfrowych aparatów fotograficznych i kamer cyfrowych Bydgoszcz, 2012

28 Metody dygitalizacji Metody dygitalizacji:
Ze względu na wybraną technikę wyróżniamy (D. Paradowski): skanowanie automatyczne bezpieczeństwo (dokładana analiza obiektów) koszty (dokładna analiza relacji kosztów sprzętu do kosztów obsługi oraz ewentualnych strat) szybkość i wydajność automatów skanowanie ręczne Bydgoszcz, 2012

29 Metody dygitalizacji Metody dygitalizacji:
Ze względu na podmiot realizaujący dygitalizację wyróżniamy (D. Paradowski): dygitalizacja samodzielna outsorcing – wykorzystanie zasobów zewnętrznych, polegające na zleceniu wyspecjalizowanym podmiotom zewnętrznym realizacji określonych procesów niezbędnych dla funkcjonowania danego przedsiębiorstwa, które zostaną zrealizowane efektywniej niż byłoby to możliwe we własnej zakresie. Etapy wdrażania outsorcingu (wybór firmy/przetarg, kontrakt, szkolenia, kontrola) Bydgoszcz, 2012

30 Metody dygitalizacji Metody dygitalizacji:
Ze względu na sposób doboru materiału wyróżniamy (D. Paradowski): dygitalizacja selektywna – wybór pojedynczych obiektów, wyselekcjonowanych zgodnie z określonymi w planie dygitalizacji kryteriami i wytycznymi, które opracowano na podstawie metadanych lub z autopsji dygitalizacja masowa – zespół metod to zastosowanych w celu zdygitalizowania zbioru obiektów przy eliminacji lub ograniczeniu analizy zawartości tego zbioru Bydgoszcz, 2012