15:29 EST Thứ tư, 19/02/2020
"Sách là cửa ngõ dẫn đến tri thức" -  Tuyên ngôn UNESCO       "Không có sách thì không có tri thức, không có tri thức thì không có chủ nghĩa xã hội và chủ nghĩa cộng sản" -  V.I Lênin        "Học ở đâu? Học ở trường, học ở sách vở, học ở lẫn nhau và học ở dân" - Hồ Chí Minh      

Menu

Đăng nhập thành viên

Liên kết thư viện

Thăm dò ý kiến

Bạn biết website thư viện tỉnh Sơn La từ nguồn nào?

Qua báo chí trung ương

Qua mạng internet

Qua bạn bè, người thân

Tất cả các ý kiến trên

Thống kê truy cập

Đang truy cậpĐang truy cập : 8


Hôm nayHôm nay : 3491

Tháng hiện tạiTháng hiện tại : 81812

Tổng lượt truy cậpTổng lượt truy cập : 6755148

Trang nhất » Tin Tức - Sự Kiện » Kỹ thuật bảo quản tài liệu

 
Chúc mừng năm mới Xuân Canh Tý
 

Chương 2: Khái quát kỹ thuật

Thứ sáu - 12/04/2013 00:48
Dựa vào phần lý thuyết cơ bản được trình bày ở chương I, chương II sẽ cung cấp kiến thức khái quát về kỹ thuật để hiểu về ứng dụng của công nghệ ảnh số trong thư viện và lưu trữ văn thư. Chương này sẽ đề cập đến hình thái các phần cứng, phần mềm cũng như các tính toán về mặt quản lý. Giống như các dạng thông tin đọc bằng máy khác, việc sử dụng các sưu tập ảnh số phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật phục vụ cho việc tạo ra, duy trì và sử dụng những sưu tập đó.

Cơ sở hạ tầng kỹ thuật

Một chương trình số có thể chỉ là tạo một đĩa CD-ROM được sử dụng ở một máy tính đơn lẻ, song cũng có thể là cả một thư viện số hoá được sử dụng rộng rãi. Dù có kích thước và phạm vi nào thì một chương trình ảnh vẫn phải cần đến:

- phần cứng và phần mềm

- các nguyên tắc và chuẩn ngôn ngữ chi phối mối quan hệ tương hỗ giữa các phần chức năng khác nhau (như chuyển đổi, truy cập)

- các giao thức trong giao tiếp và phân phối

- trung thành với những thông lệ và những tiêu chuẩn đã có

- những cá nhân có khả năng và trình độ phù hợp với công việc

Về mặt lý tưởng, mục tiêu đặt ra cho một chương trình ảnh là tăng cường khả năng hiện có để đáp ứng những nhu cầu hiện tại và trong tương lai. Những chương trình ngắn hạn có thể bị hướng theo những nhu cầu và yêu cầu sử dụng hiện tại, song những chương trình dài hạn phải theo mục tiêu bảo đảm giá trị lâu dài của thông tin số. Song sẽ không có một giải pháp nào đủ linh hoạt để thoả mãn được tất cả các tình huống. Vì vậy, các mục tiêu đặc biệt của chương trình ảnh phải dung hoà với cơ sở hạ tầng của chương trình đó.

Chương này sẽ cung cấp cho các nhà quản lý thư viện và lưu trữ những kiến thức cần thiết để đưa ra những quyết định có cơ sở về cái gì có thể và không thể làm được trong quá trình phát triển chương trình ảnh dự định.

Các cấu hình của hệ thống

Một hệ thống ảnh đầy đủ gồm 6 phần cứng và phần mềm đi kèm có chức năng kiểm soát hoạt động riêng lẻ cũng như phối hợp của các phần cứng đó. Các phần sẽ lần lượt được trình bày cùng với những lưu ý riêng khi sử dụng trong thư viện và lưu trữ, gồm:

- máy quét

- máy tính

- hệ thống lưu trữ

- mạng

- hệ thống hiển thị

- máy in

Lưu ý: Các nhà kết nối hệ thống, các đại lý cung cấp phục vụ các trung tâm máy tính (VAR) và các hãng dịch vụ đang ngày càng cung cấp nhiều kiến thức kỹ thuật trên các trang web dành cho các dịch vụ và sản phẩm của họ. Conduct web tìm các trang trắng và cập nhật thông tin trên các cấu hình hệ thống cụ thể.

Chuỗi số hoá

Các cấu hình được liệt kê ở trên là những phần cứng và mềm riêng biệt. Song các phần chức năng của một chương trình ảnh lại có quan hệ chặt chẽ với nhau. Các cấu hình phải được chọn lọc một cách thống nhất với mục tiêu sử dụng hữu hiệu tất cả các nguồn, kể cả nhân lực. Ví dụ, cơ sở lưu trữ có kế hoạch tự quét, nhưng cơ sở kỹ thuật lại chỉ có các máy tính lỗi thời và mạng lưới làm việc chậm, thì mua một máy quét năng suất cũng chẳng có mấy ý nghĩa. Hiệu quả làm việc của hệ thống luôn phụ thuộc vào những mắt xích yếu nhất của "chuỗi số hoá."

Dưới đây là biểu đồ trình bày trật tự lô gíc của các phần chức năng từ chuyển đổi đến hiển thị.

Hình 1: Chuỗi số hoá đầy đủ:

Cấu hình 1: Máy quét / Thiết bị bắt ảnh

Các máy quét khác nhau về chất lượng ảnh bắt được, hiệu suất và tính thực dụng. Dưới đây là các loại tư liệu thư viện và lưu trữ với những loại máy quét phù hợp:

Tư liệu tờ rời, kích thước bình thường

- Máy quét flatbed

- các loại máy quét sheetfeed không làm hỏng tư liệu

Tư liệu tờ rời, kích thước lớn

- máy quét drum

- máy quét sheetfeed

- camera số

Sách đóng thành quyển

- các máy quét flatbed loại righ angle, prism và overhead

- camera số

Vật liệu trong suốt

- máy quét slide

- máy quét phim

- một số loại máy quét flatbed

- camera số

Những điều cần cân nhắc khi chọn máy quét

- loại văn bản và quyển được quét

- các thuộc tính của tư liệu, bao gồm kích thước vật lý

- độ phân giải / số bit cần thiết

- những nâng cấp trong phần cứng và phần mềm

- sự tương thích với phần mềm biên soạn ảnh và quản lý màu

- hiệu chỉnh hệ thống

- hiệu suất

- tốc độ ước lượng và chu kỳ làm việc ngày

- đặc tính dễ sử dụng

Các máy quét làm việc như thế nào

Các máy quét hoạt động rất giống quy cách của các camera thông thường và cũng có nhiều đặc tính tương tự, trước hết là đặc tính quang học. Mỗi thiết bị sử dụng một thấu kính để hội tụ ánh sáng, một lỗ ống kính để điều chỉnh lượng ánh sáng và một lá chắn sáng để điều chỉnh thời gian ánh sáng được phép chiếu qua lỗ ống kính.

Ngoài ra mỗi thiết bị còn có một phương tiện thu, nơi ánh sáng hội tụ tạo ra ảnh. ở camera thông thường, phương tiện thu là phim, gồm nền phim và lớp bắt sáng. Lớp bắt sáng gồm những tinh thể nhạy cảm với ánh sáng. Chúng sẽ phản ứng hoá học với sự có mặt hay thiếu ánh sáng bằng cách giải phóng điện tử trong các ion bromua. Sau đó, các điện tử này sẽ hút các phân tử bạc tụ lại với nhau một cách ngẫu nhiên. Độ phân giải ở đây được xác định ở mức tinh thể nên vô cùng cao. Ảnh ghi được sẽ qua xử lý hoá học rồi lưu vào phim.

ở hầu hết các máy quét, bộ phận cảm quang là một vi mạch điện tử gọi là CCD (charged coupled device - bộ ghép nối điện tích). Mỗi CCD gồm nhiều lớp. Lớp ngoài là một mạng điện cực, hay cảm biến (sensor), chia bề mặt thành các pixel. Các điện cực này được nối với các dây dẫn mang điện áp. Một màng lọc màu có chức năng quy định màu cho các pixel và ảnh được tạo thành trên lớp silic nhạy sáng, nơi các điện tử tập trung tại các điểm ảnh trên phân tử silic. Ánh sáng được "cảm nhận" ở mỗi điểm càng nhiều thì giá trị sáng ghi lại càng cao. Các tín hiệu điện tử được khuyếch đại trước khi chuyển sang dạng số. Mức đánh giá chất lượng ảnh đầu tiên là "tỉ lệ tín hiệu - nhiễu", là độ đo sự khác nhau giữa thông tin đúng và lượng "nhiễu" hay "tín hiệu xuyên tạc" xảy ra trong quá trình khuyếch đại tín hiệu.

Sự số hoá xảy ra tại thiết bị chuyển analog sang số. Thiết bị này lấy giá trị số là số lượng điện tử có trong mỗi điểm ảnh - thể hiện mức độ sáng tối của mỗi pixel. Nếu máy quét tạo ra ảnh đen trắng, các con số ứng với các giá trị xám sẽ được bộ xử lý ảnh chuyển thành 0 (màu đen) hoặc 1 (màu trắng) tuỳ vào ngưỡng đặt trước và sự chỉnh sửa. Do detector của các CCD hiện nay lớn hơn các cụm tinh thể trên phim, và do CCD đăng ký sự có mặt hay thiếu ánh sáng dưới các mẫu rời rạc và đồng dạng nên độ phân giải số có xu hướng thấp hơn phim. Ảnh thu được sẽ qua xử lý điện từ rồi ghi vào đĩa từ.

Lưu ý: Chất lượng ảnh phụ thuộc vào các đặc tính quang học, những tiến bộ trong kỹ thuật quét (gồm cả khả năng của phần mềm) và tính chính xác của các bộ phận cơ khí / điện tử.

Các kỹ thuật quét

- điểm

- dòng

- vùng

Trong quét điểm, thông tin của ảnh được bắt liên tục từ pixel này đến pixel khác. Các dụng cụ quét điểm có tính chính xác cao về mặt không gian và tỉ lệ tín hiệu - nhiễu thấp, nhưng năng suất đầu vào thấp.

- Ví dụ: máy quét drum đồ hoạ

Trong quét dòng, thông tin ảnh được thu bằng một dãy detector có chức năng dò soát bề mặt tư liệu theo từng dòng một. Một số hệ thống có mảng quét 3 dòng (tri-linear array) để bắt các dải màu đỏ, xanh lá cây và xanh lơ của thông tin. Đây là dạng máy quét phổ biến nhất trên thị trường vì nó cân bằng giữa độ chính xác và tốc độ quét.

- Ví dụ: máy quét drum đồ hoạ

Trong quét dòng, thông tin ảnh được thu bằng một dãy detector có chức năng dò soát bề mặt tư liệu theo từng dòng một. Một số hệ thống có mảng quét 3 dòng (tri-linear array) để bắt các dải màu đỏ, xanh lá cây và xanh lơ của thông tin. Đây là dạng máy quét phổ biến nhất trên thị trường vì nó cân bằng giữa độ chính xác và tốc độ quét.

- Ví dụ: máy quét flatbed

Trong quét vùng, thông tin được bắt bởi một ma trận detector. Máy quét có mảng quét vùng mạnh về tốc độ hơn là độ chính xác; khi xảy ra nhiễu hay lỗi lấy mẫu trên vùng quét thì chất lượng ảnh bị ảnh hưởng đáng kể.

- Ví dụ: camera số

Các loại máy quét

- flatbed

- sheetfeed

- drum

- camera số

- slide

- quét vi phim

Máy quét flatbed

- là loại máy quét thông dụng nhất, có thể sử dụng rộng rãi, giá hợp lý

- có các loại: quét đen trắng, quét đen trắng và xám, quét xám và màu

- chấp nhận các vật liệu phản quang và trong suốt

- kích thước vật liệu tối đa là 11"x17", những loại lower-end chỉ quét được đến 8,5"x11".

- độ phân giải quang học và nội suy được điều chỉnh qua tấm ép

- các CCD trên mảng quét dòng hoặc 3 dòng, thường nằm dưới tấm ép

- thao tác thủ công và đơn điệu

- giá: $ 500 - $ 50 000+

Giống như máy photocopy, máy quét flatbed có tấm ép bằng kính và tư liệu sẽ được đặt úp trên đó khi sao chụp. CCD và nguồn sáng sẽ chuyển động dưới tấm ép, còn tư liệu vẫn nằm yên. Khi CCD chuyển động qua tư liệu thì từng dòng pixel sẽ được ghi lại. Khoảng cách giữa các dòng bằng khoảng cách giữa các điện cực trên CCD (độ phân giải quang học hay độ phân giải "thực") hoặc được tăng lên một lượng chính xác nhằm tạo ra độ phân giải cao hơn ("nội suy"). Sự chính xác và tốc độ chuyển đổi ảnh hưởng đến chất lượng ảnh. Rất nhiều kiểu máy quét đã sử dụng tay cầm tư liệu tự động nhằm tăng năng suất đầu vào. Các loại máy quét góc vuông (right-angle), lăng trụ (prism),và planetary/ overhead (hành tinh) có thể quét sách đã đóng thành quyển. Sự khác biệt chủ yếu giữa các máy quét fladbed high- end và low- end là ở năng suất đầu vào và các khả năng chỉnh sửa của phần mềm.

Ưu điểm

- quét trực tiếp từ nguyên bản

- tính năng chỉnh sửa ảnh mạnh

- tốc độ và bền (các kiểu high- end)

Nhược điểm

- hạn chế về kích thước

- không kiểm soát được ánh sáng

- dải biến động hạn chế

- các máy quét loại low- end không quét được chi tiết mức độ đậm nhạt ở các vùng tối, thậm chí các loại high- end cũng không bắt được đầy đủ dải biến động của các phim dương

- không phù hợp với các loại vật liệu quá mỏng hoặc rất nhạy sáng

- nhìn chung cường độ ánh sáng của các máy quét flatbed không cao hơn máy photocopy.

Công trình

- Making of America, trường Đại học Cornell và trường Đại học Michigan, quét 600 dpi 1-bit, http:// moa.cit.cornell.edu

- Duke Papyrus Archive, quét màu 600 dpi 24-bit, http:// odyssey.lib.duke.edu/ papyrus/

Máy quét sheetfeed

Các máy quét sheetfeed cũng sử dụng kỹ thuật giống như máy quét flatbed, nhưng tư liệu không được đặt trên tấm kính phía trên CCD và thanh ánh sáng mà được chuyển qua mảng quét CCD và nguồn sáng cố định nhờ các phương tiện như con lăn, băng tải, trống hoặc chân không. Có hai loại máy quét sheetfeed:

- Loại cung cấp vật liệu tự động, xử lý tập tư liệu gồm các tờ có cùng kích thước và không đóng thành quyển; được thiết kế để sử dụng trong thương mại

- Loại có tốc độ chậm hơn, cung cấp vật liệu thủ công, có thể xử lý các bản vẽ cỡ lớn

Ưu điểm (loại cung cấp vật liệu tự động)

- năng suất rất cao đối với các máy high- end

- có thể quét đơn và quét đôi

Nhược điểm (loại cung cấp vật liệu tự động)

- không thích hợp với các vật liệu mỏng hoặc dễ hỏng, hoặc có kích thước phức tạp

- kích thước hạn chế

- quá trình quét ảnh hưởng đến chất lượng ảnh

- khả năng chỉnh sửa ảnh hạn chế

Công trình

- Chemistry Online Retrieval Experiment (CORE), Cornell, OCLC và cộng sự, quét 300 dpi 1-bit, http:// www.oclc.org: 5047/oclc/research/projects/core/

Máy quét drum

- được thiết kế để phục vụ đồ hoạ

- quét xám và màu với độ phân giải cao

- sử dụng PMT (photo-multiplier (vacuum) tube) thay cho CCD

- các phương tiện được gắn vào một xi lanh quay (trống)

- phù hợp với các phương tiện phản quang và trong suốt (gồm cả âm bản ảnh chụp )

- trống quay nhanh khi PMT chuyển động qua tư liệu

- giá: $10 000 (máy để bàn) đến $100 000+

Ưu điểm

- có độ phân giải cao nhất

- PMT cho số bit cao hơn (12 đến 16 bit), tỉ lệ tín hiệu - nhiễu thấp nhất và do đó có dải biến động cao hơn CCD

Nhược điểm

- đắt, năng suất đầu vào thấp, có ảnh hưởng đến những vật liệu mỏng/ dễ hỏng

- kích thước hạn chế (tối đa thường chỉ là 12"x17")

- ứng dụng vào dịch vụ văn phòng là chủ yếu (do chi phí và kỹ năng vận hành cao)

Công trình

- Dự án ảnh màu kích thước lớn, trường Đại học Columbia, http:// www.culumbia.edu/~klimley/oversized1.html

Camera số

- máy quét kết hợp với camera quang

- CCD dòng và vùng

- độ phân giải được đặt theo mảng quét và kích cỡ tư liệu

- gồm các loại camera quay phim (studio), thực địa (field) và nghiệp dư (consumer)

- là loại máy quét có nhiều khả năng ứng dụng vào thư viện và lưu trữ nhất

Ưu điểm

- quét trực tiếp từ nguyên bản

- không hạn chế về hình dáng, kích thước chỉ bị hạn chế do yêu cầu về độ phân giải

- có thể tăng độ phân giải bằng cách ghép mảnh

- kiểm soát được hệ thống chiếu sáng, phản ứng màu tốt

- không làm hỏng sách trong quá trình quét

- N hược điểm

- sử dụng khó, chưa phát triển rộng rãi trên thị trường

- tốc độ lấy nguyên liệu và quét chậm

- kích thước tệp của các ảnh ghép lớn

- yêu cầu ánh sáng liên tục, không nhấp nháy

- yêu cầu cao về kỹ năng vận hành máy

Ví dụ sản phẩm

- Kontron ProgRes 3012 - độ phân giải tối đa là 3072 x 2320 pixel; diện tích mảng quét 512 x 290 pixel, có thể tăng độ phân giải bằng cách vi chỉnh 2 kích thước của mảng quét; bắt được 4 kênh màu, mỗi kênh gồm 12 bit: 1 kênh đỏ, 2 kênh xanh lá cây và 1 kênh xanh lơ; quét mỗi ảnh 8 giây; giá $33 500

- Zeutschel Omniscan 3000 - 5000 x 7000 pixel, kích cỡ lớn nhất 16"x23"; độ phân giải hiệu dụng 300 dpi (400 dpi quét được kích thước tối đa 14"x20"); chỉ quét đen trắng; quét 5 giây/ ảnh với kích thước tối đa 14"x20"; 10 giây/ ảnh với 23"x16"; thế hệ sau (có thể ra đời vào năm 1996) sẽ có mảng quét 7200 x10 000 pixel, quét xám.

- Leaf Systems Leaf DCBII - 2048 x 2048 pixel; 14 bit mỗi kênh; giá $27 995.

- Kodak DCS 465 Professional Digital Camera Back - 2036 x 3060 pixel; tương hợp với các camera khổ trung bình, thị trường 4x5; 12 bit mỗi kênh; tốc độ quét 8giây/ ảnh; giá $27 995.

Công trình

- The Electronic Beowulf Project, Thư viện Anh quốc và trường Đại học Kentucky, http://www.uky.edu/~kiernan/BL/

Máy quét slide

- mảng quét CCD dòng hoặc 3 dòng

- một số kiểu có khả năng lắp phim với số lượng lớn

- chỉ sử dụng với các vật liệu trong suốt và trung gian ảnh của những nguyên bản có tính phản quang

- được thiết kế ưu tiên cho thị trường đồ hoạ

- có dải biến động cao hơn máy quét flatbed

- độ phân giải đặt sẵn cho các phương tiện trong suốt; khi sử dụng các trung gian ảnh thì độ phân giải hiệu quả phụ thuộc vào kích thước của vật liệu phản quang

Ưu điểm

- không hạn chế về kích thước, hình dạng (đối với nguyên bản)

- sao lưu trên loại phương tiện đáng tin cậy

- có dải biến động cao, phù hợp với phương tiện

Nhược điểm

- ảnh tái tạo đối với trung gian ảnh

- thêm chi phí trung gian ảnh đối với các vật liệu phản quang

- chất lượng của trung gian có thể không tốt

- độ phân giải có thể không đủ để tạo ra các tệp số chủ hoặc để đáp ứng một số yêu cầu sử dụng (như kiểm tra chi tiết)

- năng suất đầu vào chậm, đặc biệt là ở những kiểu low-end (30 giây trở lên)

- ngoại lệ:PhotoCD imaging workstation (xấp xỉ 5 giây)

Ví dụ sản phẩm

- Máy quét Kodak PCD 4045 (một bộ phận của Kodak Pro Photo CD Imaging Workstation 4220); các kích thước: 35mm, 120mm và 4x5; 4096 x 6144 pixel, 12 bit mỗi kênh; giá xấp xỉ $30 000

- Nikon LS3510; kích thước 35 mm; 2000 x 3000 pixel, 12 bit mỗi kênh; giá $7000

- Leaf Systems Leafscan 45; các kích thước: 35 mm, 2-1/4", 6x9 cm, và 4x5, 16 bit mỗi kênh; giá $17 000

Công trình

- L.A Fuertes, The Harriman Expedition, Bộ môn Tư liệu hiếm và Bản viết tay, http://rmc-www.library.cornell.edu/images/ maps/ LAFOpening/LAFap.scr

Máy quét vi phim

- dùng để chuyển đổi phim cuộn, phích thư viện và phiếu đục lỗ

- ứng dụng cao trong thư viện và lưu trữ

- cần thiết khi sử dụng phương pháp lai

Ưu điểm

- không hạn chế về kích thước và hình dạng (đối với nguyên bản)

- năng suất đầu vào cao

- sao lưu trên loại phương tiện đáng tin cậy

Nhược điểm

- ảnh thế hệ 2 hoặc 3

- chất lượng và tình trạng của phim có thể không tốt

- độ phân giải của máy quét có thể không đủ

Ví dụ sản phẩm

- Máy quét phim cuộn Mekel M500XL, mảng quét 6000 dòng; năng suất đầu vào 130 ppm; giá $90 000 (kèm tài liệu, phần mềm và bảo hành)

- Máy quét nhiều kiểu phim SunRise SPI-50 (phim cuộn 6 và 35mm, phích nhỏ và phiếu đục lỗ) mảng quét 7500 dòng; năng suất 120ppm khi quét phim cuộn ở 200 dpi; giá $65 000; máy quét xám 8 bit: thêm $10 000

- Máy quét số đa phương tiện Lenzpro 2000, mảng quét 1000 x1000 hoặc 2000x2000 tạo thành các mảnh nhập vào nhau để đạt được độ phân giải tối đa là 8500 dpi trên phim; 1 triệu (8 bit) pixel mỗi giây; quét đen trắng, xám và màu; giá $240 000

Lưu ý: Mặc dù không thực sự là một máy quét phim nhưng máy quét Minolta MS 3000 vẫn có thể quét các ảnh vi phim phóng to kích thước 11"x17" khi chiếu trên màn hình; bắt ở độ phân giải 200, 300 và 400 dpi; 4-5 giây/ ảnh; giá xấp xỉ $15 000

Công trình

- Sáng kiến trong truy cập: số hoá vi phim, Thư viện Anh quốc, http://portico.bl. uk/access/microfilm-digitisation.html

Phần mềm quét

Bên cạnh các cấu hình phần cứng, hệ thống quét còn có phần mềm với chức năng kiểm soát các tính năng khác nhau của máy quét, bao gồm:

- độ phân giải, số bit và ngưỡng

- kích thước ảnh

- chỉnh sửa (các đường cong tái tạo màu, các bộ lọc)

- thao tác ảnh (điều chỉnh kích cỡ, quay)

- định dạng và nén tệp

Các máy quét lower- end thường được bán cùng phần mềm có chức năng hạn chế và có thể cần đến một phần mềm bổ sung như Adobe Photoshop nếu muốn tạo ra ảnh có chất lượng thoả đáng. Nếu cần điều chỉnh cả tốc độ thì có thể bạn sẽ phải tính đến những phần mềm có chức năng cao hơn để thay thế phần mềm nguyên bản của máy quét.

Để đánh giá các phần mềm như vậy, bạn hãy kiểm tra những đặc tính sau đây:

- các thông số ngầm định để phù hợp được với nhiều dạng tư liệu với những tình trạng khác nhau (ví dụ: các tư liệu có độ tương phản thấp, trung bình, cao; ảnh nửa tông có độ mành khác nhau; ảnh chụp)

- phân trang và phân vùng (tự động và/ hoặc bằng tay) đối với những tư liệu hỗn hợp

- các tính năng xử lý ảnh (ví dụ: đặt ngưỡng dải biến động, tăng độ nét, làm lại, cắt xén, chỉnh)

- các tính năng điều chỉnh kích cỡ và biên tập trong mục xem trước (preview)

- tính năng tạo ra và ghi lại các thiết định tuỳ biến dành cho người sử dụng

- các dạng nén và cấu hình tệp

- các tính năng nén và ghi vào đĩa tự động

- kiểm soát các đường cong gama, điểm trắng và điểm đen

- biểu đồ để xem và biên soạn các thang màu

- hệ thống quản lý màu

- các tính năng đặt tên tệp và kết cấu tư liệu

Các chuẩn

- ISIS (Image and Scanner Interface Specification), phần mềm xử lý ảnh và giao diện máy quét được tạo ra năm 1990 bởi Pixel Translations (chuẩn de facto hiện được hơn 25 nhà sản xuất của khoảng 125 loại máy quét áp dụng)

- ANSI/AIIM MS44-1998, Các thông lệ đề xuất để kiểm soát chất lượng các máy quét ảnh, còn được gọi là FIPS PUB 157. (Chuẩn này đang được cập nhật thành ANSI/AIIM MS50 -199x.) Cho phép sử dụng đối tượng kiểm tra máy quét X440.

- ANSI/AIIM MS49-1993, Các thông lệ đề xuất để quét phim cuộn và Microfiche

- Các tiêu chí kiểm tra chất lượng ảnh của máy quét (AIIM Scanner Test Chart #2, IEEE 167A.1-1995 Standard Facsimile Test Chart, RIT Alphanumeric Test Object, Kodak Q-60 targets, các thanh xám và màu), Kodak Color Separation Guide and Gray Scale (Small), Publication Q-13

Cấu hình 2: Máy tính

Mục đích của việc xác định các yêu cầu về máy tính là tìm cách tránh các vướng mắc ở mọi công đoạn: quét, lưu ảnh vào đĩa, tạo ra các ảnh phái sinh dành cho khai thác, vận chuyển ảnh qua mạng, hoặc gửi ảnh đến màn hình hoặc máy in. Các yêu cầu đối với hệ thống sẽ trở nên rất cao khi nó phải xử lý tệp số chủ, những tệp phái sinh có độ phân giải cao hoặc một lượng ảnh lớn.

Hiệu suất của máy thường được đánh giá theo tốc độ xử lý, nhưng lượng bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM), cấu trúc buýt (bus architecture) và các giao diện trong máy tính giữ những vai trò quan trọng như nhau trong việc tối đa hoá năng suất đầu vào. Những bộ phận này có tuổi thọ sử dụng lâu dài và làm giảm nhẹ nhu cầu nâng cấp máy tính mỗi khi có một thế hệ máy mới "nhanh nhẹn" hơn ra đời.

Những cấu hình được giới thiệu sau đây là cần cho cả môi trường quét và truy cập. Nếu máy tính của bạn còn được sử dụng để tạo ra các ảnh phái sinh hoặc được hoạt động như một máy chủ dung tích lớn thì cần phải đi kèm với một máy trạm nhỏ như SunSparc. Bạn hãy tham khảo ý kiến của những người có chuyên môn.

Máy tính quét/ QC (không kèm theo màn hình)

Năng suất thoả đáng đạt được với máy tính có những chi tiết kỹ thuật tối thiểu như sau:

Cấu hình 2: Máy tính

Mục đích của việc xác định các yêu cầu về máy tính là tìm cách tránh các vướng mắc ở mọi công đoạn: quét, lưu ảnh vào đĩa, tạo ra các ảnh phái sinh dành cho khai thác, vận chuyển ảnh qua mạng, hoặc gửi ảnh đến màn hình hoặc máy in. Các yêu cầu đối với hệ thống sẽ trở nên rất cao khi nó phải xử lý tệp số chủ, những tệp phái sinh có độ phân giải cao hoặc một lượng ảnh lớn.

Hiệu suất của máy thường được đánh giá theo tốc độ xử lý, nhưng lượng bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM), cấu trúc buýt (bus architecture) và các giao diện trong máy tính giữ những vai trò quan trọng như nhau trong việc tối đa hoá năng suất đầu vào. Những bộ phận này có tuổi thọ sử dụng lâu dài và làm giảm nhẹ nhu cầu nâng cấp máy tính mỗi khi có một thế hệ máy mới "nhanh nhẹn" hơn ra đời.

Những cấu hình được giới thiệu sau đây là cần cho cả môi trường quét và truy cập. Nếu máy tính của bạn còn được sử dụng để tạo ra các ảnh phái sinh hoặc được hoạt động như một máy chủ dung tích lớn thì cần phải đi kèm với một máy trạm nhỏ như SunSparc. Bạn hãy tham khảo ý kiến của những người có chuyên môn.

Máy tính quét/ QC (không kèm theo màn hình)

Năng suất thoả đáng đạt được với máy tính có những chi tiết kỹ thuật tối thiểu như sau:

- CPU: Pentium hoặc 486/ 66MHz (PC tương hợp của IBM); 68030 hoặc 040 (Mac LC, Performa, PowerMac, Quadra)

- Buýt ra/ vào (I/ O bus): EISA hoặc MCA là đủ để quét đen trắng; PCI, EISA- VL Bus, MCA VL- Bus để quét xám hoặc màu

- RAM: 16 MB đổi quét đen trắng; tối thiểu 32 MB để quét xám hoặc màu

- Bộ điều khiển (controller): SCSI, IDE (tuỳ vào lượng lưu trữ ổ cứng cần thiết và các phụ kiện sẽ được sử dụng)

- Giá năm 1996: xấp xỉ $2500 (gồm ổ dứng 1GB)

Hiệu suất cao hơn (giá phải chăng) với hệ thống gồm:

- Một Pentium, 68040 hoặc Power PC RISC CPU

- RAM đủ để chứa các chương trình cần thiết và 2 bản sao của một ảnh không nén

- I/ O 64-bit (PCI)

- Bộ điều khiển: SCSI-II

Máy tính truy cập

- CPU: 486 đối với PC, và 68030 hoặc 40 đối với Mac

- I/ O và cấu hình hệ thống cần tương thích hoặc lớn hơn tốc độ truyền số liệu của mạng và các thiết bị ngoại vi

- RAM: 8 MB

- Bộ điều khiển: IDE hoặc SCSI ( tuỳ vào các phụ kiện)

- Giá năm 1996: xấp xỉ $1200, gồm ổ cứng 500 MB và màn hình 14"

Lưu ý: Hãy phát triển các hệ thống quét/ QC và truy cập. Kiểm tra cơ sở của hệ thống hiện hành và nâng cấp có chọn lọc khi cần thiết.

Các bộ phận của máy tính

- CPU (central processing unit): bộ xử lý trung tâm

- RAM (random- access memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên

- I/ O (input/ output bus): buýt ra/ vào

- Bộ điều khiển các thiết bị ngoại vi (các bo mạch giao diện)

CPU

CPU thực hiện tất cả các chức năng xử lý ảnh chính của máy tính. Các hãng dịch vụ máy tính có thể thuyết phục chúng ta rằng một máy tính mạnh là cần thiết để xử lý ảnh, nhưng thực ra một Pentium Pro hoặc một PowerPC Chip trong máy không thể đảm bảo rằng các thiết bị ngoại vi sẽ hoạt động với tốc độ tối đa. Vì vậy, nên đánh giá máy tính bằng cách cân nhắc xem mua máy mới hay nâng cấp máy cũ sẽ đỡ tốn kém hơn. Nói chung, phải thừa nhận rằng các máy tính mua trước năm 1994 chỉ thích hợp để truy cập các ảnh có độ phân giải màn hình thấp, còn để sử dụng vào những mục đích cao hơn như quét thì tốt nhất là nên mua máy mới.

Tốc độ phát triển nhanh của các CPU, cùng với nhu cầu cao về những chương trình chạy trên nền đồ hoạ mới dựa trên khả năng xử lý và RAM, ít nhiều đã hạn chế tuổi thọ sử dụng vào xử lý ảnh high- end của các máy tính ở mức khoảng 3 năm. Mặc dù Pentium Pro chip thế hệ thứ 6 của Intel hiện đang ở vị trí thống soái, nhưng đến cuối năm 1996 có thể các chip đa phương tiện mới có thể ra đời, được tối ưu hoá về mặt đồ hoạ, âm thanh và video. Sau đó có thể sẽ đến lượt những phát triển mới của các I/ O và bộ điều khiển (xem phần sau) góp phần cải thiện đáng kể tốc độ lưu trữ, hiển thị và in ảnh.

Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM)

Như định nghĩa của Từ điển tin học minh hoạ Prentice- Hall, RAM là vùng nhớ đầu tiên của máy tính để viết, ghi và gọi thông tin cũng như các lệnh của chương trình có thể được CPU sử dụng. Nếu các lệnh chưa sẵn sàng được truy xuất trong RAM đối với CPU thì chúng phải được truy xuất từ vùng nhớ thứ hai của máy tính (tức là ổ cứng). Vùng nhớ thứ 2 này vận chuyển dữ liệu chậm chạp hơn. Về mặt hiệu suất, RAM là một bộ hiệu chỉnh xuất sắc. Một máy tính cá nhân được cấu hình với bộ nhớ lớn hơn mức tối thiểu nhất định (2MB để chạy DOS và Windows 3.1) thông thường sẽ vận hành tốt hơn một hệ thống với bộ nhớ hạn chế ở mức đó, dù hệ thống đó có CPU tốc độ cao hơn.

Tăng RAM sẽ cải thiện năng suất trong các quá trình:

Tăng RAM sẽ cải thiện năng suất trong các quá trình:

- quét

- biên soạn và xử lý ảnh

- truyền qua mạng

- hiển thị

- duyệt và truy cập

- in

Tác giả cuốn Real World Scanning cho rằng nếu đưa một ảnh vào bộ nhớ và xử lý ảnh ở đó (hiển thị , biên soạn hoặc in) thì quá trình xử lý sẽ nhanh gấp 5 - 50 lần so với đĩa cứng (Blatner, tr. 126).

Để quét với tốc độ thoả đáng, bộ nhớ RAM phải đủ để chứa một ảnh chưa nén và các chương trình để xử lý ảnh đó. Ví dụ, nếu sử dụng Adobe Photoshop trên máy tính cá nhân với phần mềm HP DeskScan, cần bộ nhớ 16 MB để hỗ trợ riêng hệ thống phần mềm (Windows 3.1, DeskScan và PhotoShop)

Các chương trình biên soạn ảnh cần bộ nhớ RAM cực lớn. Để hoạt động tốt, Adobe Photoshop cần bộ nhớ lớn gấp 3 - 5 lần kích thước tệp, hoặc phải sử dụng ổ cứng. Do đó, quét một ảnh 8"x10" (7,2 MB) ở 300 dpi 8-bit cần ít nhất 21,6 MB của RAM, cùng với 16 MB cần cho các chương trình - và tổng số bộ nhớ cần thiết là xấp xỉ 38 MB. Vì vậy, để quét xám hoặc màu cùng biên tập ảnh, cần RAM có dung lượng từ 32 MB trở lên.

Dữ liệu sách dẫn của các sưu tập ảnh cũng nằm trong RAM để đẩy nhanh tốc độ kiểm tra. Như sẽ thảo luận trong Chương 4, cần phải tạo ra các siêu dữ liệu (metadata) đơn giản, lôgíc và chính xác cho các sưu tập ảnh, không phải chỉ để cho dễ hiểu mà còn để giảm mức sử dụng RAM xuống tối tiểu khi truy cập.

- Chi phí: Giá 1MB của RAM thay đổi tuỳ thuộc vào thị trường và số lượng mua, nhưng nhìn chung giá cả đang ngày càng hạ. Giá RAM điển hình từ $40- $50/MB vào năm 1995, nhưng một báo cáo tháng 5 năm 1996 cho thấy giá RAM thời gian đó là $20 - $25 đối với Mac và PC.

Buýt I/ O

Máy tính gửi thông tin đến CPU thông qua các I/ O. Như định nghĩa của Tạp chí PC, buýt gồm phần mềm, phần cứng và mạng điện có khả năng vận chuyển dữ liệu giữa các phụ kiện bên trong, bên ngoài (ổ cứng, ethernet card, máy quét, màn hình và máy in) và CPU. ở các máy tính cá nhân và Macintoshe mới, có rất nhiều cấu trúc buýt thông nhau. Ví dụ CPU và RAM được nối với nhau bởi một buýt nội bộ chạy ở tốc độ đồng hồ CPU cao nhất. Giống như các mạng, cấu trúc buýt có dải thông (bandwidths) giới hạn lượng dữ liệu tối đa có thể được gửi đến một số địa chỉ bit (bit adresses) cố định mỗi giây. Tốc độ đồng hồ CPU (166MHz) và buýt xác định tốc độ truyền dữ liệu. Để tránh "ùn tắc", cần hệ thống tối thiểu là 32 bit , còn để truyền thông tin với tốc độ nhanh, cần các hệ thống 64 bit. Những hệ thống như vậy gồm:

- MCA (Micro Channel Architecture), 32 bit

- EISA (Extended Industry Standard Architecture), 32 bit

- PCI (Peripheral Component Interface) 32 và 64 bit

Bộ điều khiển

Bộ điều khiển có chức năng kiểm soát khả năng hoạt động phối hợp của nhiều thiết bị khác nhau (ví dụ: ổ cứng, màn hình, CD-ROM, máy quét). Những giao thức quy định các bộ điều khiển là:

IDE (Intgrated Drive Electronics)

- sức chứa tối đa của ổ cứng IDE là 528 MB; "IDE nâng cấp" có thể hỗ trợ các ổ đĩa có sức chứa tới 8,4 GB

- hỗ trợ tối đa 2 thiết bị

SCSI (Small Computer Systems Interface)

- SCSI- 1 cho phép tốc độ chuyên chở tối đa là 5MB/ giây. SCSI- 2 cho phép 40 MB/ giây

- cần card điều khiển SCSI

- ví dụ: Adaptec AHA- 2940 PCI (SCSI- 2)

- SCSI-1 và SCSI- 2 có khả năng hỗ trợ 7 thiết bị

- Giao diện lập trình SCSI tiên tiến (ASPI) là phần mềm SCSI chuẩn có khả năng chia sẻ một giao diện với nhiều điều hợp chủ và trình điều kiển thiết bị (device drivers).

- ví dụ: máy quét với card SCSI (xem phần sau) gồm một trình điều kiển (driver) ASPI đã được sắp xếp phù hợp trong quá trình lắp đặt

Mặc dù bộ điều khiển SCSI hoặc IDE xử lý các lệnh từ CPU, các bộ điều khiển khác, hay "bo mạch giao diện" thực tế lại được truyền đến các phụ kiện bên ngoài. Những bo mạch như vậy hỗ trợ cho những bộ phận khác nhau: bo mạch phụ trợ cho máy quét gọi là bo mạch giao diện máy quét; cho màn hình gọi là bộ điều khiển màn hình, video card hay bộ phận tăng tốc đồ hoạ; và cho máy in gọi là bo mạch giao diện máy in. Trước đây, các bo mạch giao diện với bộ xử lý chuyên dụng được sử dụng để hỗ trợ CPU trong nhiều chức năng ảnh đặc biệt (như nén, giải nén, thay đổi kích thước). Ngày nay, các CPU tốc độ cao có khả năng thực hiện tất cả các chức năng đó (xem phần sau).

Các bo mạch giao diện máy quét

Không có một giao thức chuẩn nào trong giao tiếp giữa máy quét và máy tính. Nhiều nhà sản xuất khác nhau đã phát triển những giao thức riêng và các card giao diện, với "hương vị riêng" của các bo mạch dành cho mỗi máy quét (ví dụ: Fujitsu tương thích). Bản thân các máy quét thường không nén ảnh hoặc ghi các header mà thường phần mềm quét hoặc card nén thực hiện công việc này trong PC chủ. Những card giao diện đơn giản được sử dụng để truyền dữ liệu ảnh đến RAM; một chương trình phần mềm nén sau đó sẽ nén và ghi ảnh. Ngày càng nhiều máy quét có bo mạch nén đi kèm được sản xuất. Những máy này có khả năng sử dụng một giao diện giao tiếp chuẩn hơn, như SCSI để chuyển dữ liệu vào PC chủ. Bộ điều khiển SCSI có hiệu suất và tính hữu dụng cao hơn các bo mạch giao diện có sẵn. Ví dụ, có thể đạt được năng suất cao hơn 10 - 15% bằng cách nối trực tiếp một máy quét HP ScanJet với bộ điều khiển SCSI.

Ví dụ sản phẩm: bo mạch giao diện máy quét DUNORD I-3000 PCI (tốc dộ truyền 133MB/ giây), hỗ trợ các máy quét đen trắng và xám, giá $1800

Bộ điều khiển màn hình

Số lần khai thác ảnh trong một môi trường trực tuyến bị ảnh hưởng không chỉ bởi dải thông của mạng, tốc độ của CPU và buýt PC mà còn bởi tính hiệu quả của bộ điều khiển màn hình khi biên tập ảnh và xử lý các lệnh. Sự phát triển của các bộ điều khiển màn hình gắn liền với những cải thiện trong thiết kế buýt I/ O. Năm 1993, các bộ điều khiển VLB (VESA Local Bus) ra đời, làm tăng tốc độ truyền dữ liệu từ CPU đến màn hình lên 4 lần trong các máy EISA. Tháng 1 năm 1995, video card PCI có chức năng hỗ trợ truyền dữ liệu 64 bit xuất hiện.

Các bộ điều khiển màn hình gây tắc nghẽn hệ thống khi chúng không giữ nổi lượng thông tin gửi từ CPU đến màn hình. Đặc biệt là các màn hình rộng thường gây khó khăn cho bộ điều khiển bởi vì chúng cần nhiều thông tin với tốc độ truyền cao. Do vậy, ảnh sẽ được hiển thị nhanh nhất khi giao diện buýt của video card rộng bằng buýt PC, và bộ nhớ của nó (xem trang 89) đủ để hỗ trợ độ phân giải cao nhất của màn hình ở các tốc độ trên 70 Hz.

Các video card tốc độ cao được thiết kế sao cho một chip CPU nằm trên chính bộ điều khiển. Các bộ điều khiển với những chip như vậy, thường do công ty S3 sản xuất, đôi khi được gọi là "bộ tăng tốc đồ hoạ" (graphics accelerator) hay "bo mạch tăng tốc" (accelerator board). Nếu không có chip CPU, video card sẽ truyền dữ liệu với tốc độ như một buýt I/ O.

- Ví dụ sản phẩm: Diamond Stealth 64 PCI (1MB DRAM), giá $299; ATI Graphics Pro Turbo PCI (4MB VRAM), $499; Cornerstone ImageAccel 2 1600/75 (2MB VRAM), %595.

Các bo mạch giao diện máy in

Những bo mạch này cho phép in ảnh có độ phân giải cao ở tốc độ cao nhất của máy in. Không có chúng, các máy in lade thông thường có thể bị đình trệ hàng phút hoặc hàng giờ khi in ảnh số, và hệ thống in cần đến một máy chủ dành riêng cho việc in.

- Ví dụ sản phẩm: Bộ gia tốc mạng in ảnh Xionics Xip Print II dành cho loạt máy in HP LaserJet 4 và 5, giá $795

Hệ điều hành

Có 4 hệ điều hành phổ biến nhất là Macintosh, Windows 3.1 hoặc Windows 95, WindowsNT và Unix. Mỗi hệ đều có thể được sử dụng hữu hiệu trong xử lý ảnh. Khi sử dụng Unix và WindowsNT, cần chi phí cao về nhân lực và thiết bị, nhưng những hệ này lại cung cấp bộ nhớ rộng và có khả năng thực hiện nhiều chức năng - những đặc điểm cần thiết trong quản lý những tệp phức tạp, và các tính năng xử lý đợt cần cho những dự án quy mô lớn. Trong chuỗi số hoá, khi cần tạo ra các ảnh phái sinh cho khai thác (xem trang 81), môi trường Unix có ưu thế rõ ràng, bởi vì rất nhiều phần mềm miễn phí và các thư viện chuyển đổi ảnh thương mại đã có sẵn trong Unix.

Cả 4 hệ thống có thể được sử dụng ở máy chủ trong một môi trường mạng, miễn là có đủ bộ nhớ và hệ thống sẽ làm việc chủ yếu với các tệp ảnh "tĩnh" (tức là đã được tạo ra, đặt tên và ghi lại). Nếu máy chủ làm việc với việc chuyển đổi số liệu và ảnh động ("on-the-fly") thì WindowsNT và Unix là những môi trường phù hợp.

Các hệ thống Macintosh và Windows chiếm đa số trong các chương trình được sử dụng và có khả năng hỗ trợ hàng loạt chương trình quét, biên tập và xử lý ảnh (ví dụ: OCR). Ngoài thiết kế giao diện sử dụng (user-interface design), những hệ thống này chủ yếu khác nhau ở khả năng thể hiện các gam xám và màu (xem trang 89).

Kết hợp toàn bộ

Đã có những tiêu chuẩn cho từng bộ phận và giao diện trong chuỗi số hoá, nhưng cho đến nay, có rất ít mối liên kết giữa các hãng sản xuất nhằm đảm bảo rằng tất cả các bộ phận trên sẽ hoạt động phối hợp một cách hiệu quả. SCSI là một bước đột phá với khả năng cho phép nhiều thiết bị cùng liên kết với một bộ phận kiểm soát. Tương tự, sự phát triển của chuẩn TWAIN ("Technology Without An Important Name" - Công nghệ không tên) cũng tạo khả năng cho phần mềm của những hãng sản xuất khác nhau hoạt động phối hợp với nhau. Một bước phát triển nhiều hứa hẹn nữa là Cornerstone's InputAccel với giao diện chuẩn hoá hỗ trợ một loạt phần cứng và phần mềm được sử dụng vào kỹ thuật ảnh số. Khối tương hợp mà phần mềm này cung cấp giúp các nhà kết nối và phát triển ứng dụng đưa ra những cấu hình hệ thống ảnh đáp ứng được những yêu cầu đặc biệt mà không phải viết "mã dính". Vào mùa xuân năm 1996, hơn 30 hãng cung cấp ảnh hàng đầu đã công bố dự án phát triển và kinh doanh các sản phẩm tương hợp InputAccel.

Chuẩn xử lý thông tin Liên bang FIPS (The Federal Information Processing Standard) dành cho FIPS 194 là một bước tiến quan trọng khác trong việc mở ra các hệ thống ảnh có cấu trúc. FIPS 194 mô tả một kiến trúc hệ thống ảnh gắn với các dạng tệp chuẩn như được mô tả trong ANSI/ AIIM MS 53-1993. Các hãng liên kết được khuyến khích sử dụng chuẩn này khi mua các sản phẩm ứng dụng được quét mành để tránh các cấu hình độc quyền.

Mặc dù các chuẩn đều cho phép khả năng hoạt động phối hợp cao của các phần mềm và phần cứng, bạn vẫn không thể xem thường vấn đề giá cả. Hãy cố gắng tạo ra những hệ thống đơn giản:

- giảm số lượng thiết bị đến mức tối thiểu

- sử dụng phần mềm lắp đặt và trọn gói thích hợp

- chọn những thiết bị và phần mềm thông dụng trên thị trường để các hãng dịch vụ có thể cung cấp các bộ phận và / hoặc tiến hành nâng cấp khi cần thiết.

Cấu hình 3: Các phương tiện và thiết bị lưu trữ

Cấu hình này, bao gồm các phương tiện lưu trữ và các thiết bị đi kèm với nó, có chức năng hỗ trợ cho việc khai thác và bảo dưỡng lâu dài các ảnh số. Sau đây là một số so sánh về mặt hiệu suất, tính an toàn, độ tin cậy và chi phí; một nghiên cứu cụ thể về nhớ có hệ thống để ứng dụng trong thư viện và lưu trữ; các công thức ước lượng mức độ nhớ cần thiết đối với một chương trình ảnh.

Các cấu hình nên sử dụng

Các cấu hình của bộ nhớ bao gồm các phương tiện trên đó thông tin số được ghi và các thiết bị được sử dụng để ghi, đọc và xử lý thông tin đó. Trong một chương trình ảnh hoàn thiện, một trong 3 nhân tố thiết yếu là "cơ sở hạ tầng sâu" được xác định rõ (CPA/RLG Task Force) bao gồm các chính sách, hỗ trợ nhân lực và các quy chế quản lý nhằm đảm bảo tính thống nhất, an toàn, phổ biến, và phân phối được các thông tin số.

Do các sưu tập số lớn bé khác nhau nên sự lựa chọn về bộ nhớ và các tiêu chuẩn cho khai thác sẽ có ảnh hưởng rõ rệt đến việc tính toán những yêu cầu về xử lý và phân phối các ảnh số. Những vấn đề trong việc duy trì ảnh số lâu dài sẽ được thảo luận trong Chương IX.

Có rất nhiều khả năng lựa chọn khi nhớ, nhưng những gợi ý được đưa ra sau đây phù hợp với thiết kế và hoạt động chung của toàn bộ hệ thống:

- các thiết bị và phương tiện lưu trữ có tốc độ đọc và/ hoặc viết ổn định ("tốc độ truyền") phù hợp với các yêu cầu về năng suất đầu vào trong suốt chuỗi số hoá

- dựa vào nhiều mức độ nhớ để truy cập, in, lưu trữ và khai thác

- thực hiện các giao thức và thủ tục phần mềm để nhớ cả khối và lưu trữ

- đầu tư vào những kiến trúc có thể tăng giảm nhằm đảm bảo sự phát triển thoả đáng và tốc độ với chi phí tối thiểu - hãy chỉ mua các phương tiện khi cần thiết nhằm giảm được chi phí và tăng sức chứa

- cân nhắc cả chi phí cho những bổ sung ban đầu - gồm cả nâng cấp máy tính khi cần thiết (ví dụ thêm RAM) - và bảo dưỡng

Các tiêu chuẩn đánh giá (phương tiện và thiết bị)

- tính năng

- tốc độ - tốc độ viết và đọc thông tin số (tính bằng đơn vị MB/ giây)

- độ tin cậy - độ bền của phương tiện và hiệu suất của thiết bị

- tính an toàn - những rủi ro nào có thể xảy ra với giải pháp nhớ thông tin và có những chế độ bảo vệ dữ liệu nào (ví dụ: sửa và phát hiện lỗi, chi tiết thừa, và chế độ bảo vệ khi xoá, viết đè hoặc sửa)

- chi phí - chi phí ban đầu, chi phí thêm cho các hệ thống phụ, đào tạo, bảo dưỡng, mức độ khai thác (ví dụ: khai thác trực tuyến 24h/ ngày) và di nhập dữ liệu ("khai thác lâu dài")

Các phương tiện lưu trữ

Cho đến thời gian gần đây, đĩa quang và các thiết bị đi kèm của chúng vẫn là những phương tiện duy nhất mang lại lợi nhuận để khai thác các ảnh số trên mạng với tốc độ tương đối ( ví dụ: phù hợp với dải tần của mạng). Ngày nay, giá cả hạ nhanh khiến cho các đĩa từ tốc độ cao trở nên phù hợp với các mục đích khai thác cấp I. Điều này đặc biệt đúng trong các chương trình ảnh mạng có tầm cỡ. Các phương tiện khác nên được sử dụng vào lưu trữ, phân phối ngoài mạng và khai thác mạng cấp II, bao gồm in ấn và đưa các ảnh có độ phân giải cao lên màn hình hoặc các sách báo xuất bản. Do giá của các đĩa từ tiếp tục hạ, những gì được sử dụng trong khai thác mạng cấp II có thể được lưu giữ bằng đĩa từ.

Những loại phương tiện sau đây là phù hợp nhất để ứng dụng trong thư viện và lưu trữ

Đĩa từ

Đĩa cứng

- ứng dụng: ghi trực tuyến các chương trình, chú thích dữ liệu và khai thác ảnh

- ưu điểm: là phương tiện có tốc độ cao nhất (thời gian phản ứng tính bằng miligiây); chi phí giảm nhanh

- nhược điểm: phức tạp khi cần nâng cấp, cần phần mềm và cáp để kết nối các ổ đĩa), cần nhân lực có trình độ cao; tuổi thọ của phương tiện ngắn hơn các phương tiện quang học

Đĩa từ có thể tráo đổi (ví dụ: Iomega Zip, SyQuest)

- ứng dụng: download khai thác ảnh; phương tiện trao đổi ảnh tốc độ vừa phải giữa hãng dịch vụ và cơ sở

- ưu điểm: xách tay; giá thiết bị thấp ($200 - 400), giá phương tiện vừa phải

- nhược điểm: công nghệ mới với các chuẩn riêng và ít có sự tương thích giữa các hãng sản xuất

Đĩa quang

WORM (Write One Read Many - viết một đọc nhiều)

- ứng dụng: nhớ an toàn, cận tuyến đối với các ảnh khai thác cấp II; lưu trữ các tệp số chủ

- ưu điểm: truy cập nhanh; sức chứa lớn; là phương tiện được thừa nhận về mặt pháp luật, bởi vì dữ liệu không thể bị thay đổi khi đã ghi vào đĩa; có tính bền cao (tuổi thọ 100 năm)

- nhược điểm: không kiểm tra được lỗi, thiếu các chuẩn và khả năng tương hợp (chuẩn đề xuất là ISO, dự án 408-L cho 12 insơ và chuẩn ECMA/ ISO cho 25,25 insơ); tốc độ ghi tương đối chậm; xu hướng hiện nay là WORM ngày càng ít được sử dụng

Đĩa quang có thể ghi lại

- ứng dụng: nhớ cận tuyến đối với ảnh khai thác cấp II; phương tiện trao đổi ảnh tốc độ vừa phải giữa hãng dịch vụ và cơ sở

- ưu điểm: các chuẩn ISO 10089A và ISO13549 (được 10 hãng sản xuất áp dụng) đối với công nghệ MO 5,25 insơ và 3,5 insơ; chi phí cho 1 MB thấp hơn đĩa từ

- nhược điểm: đĩa 2 mặt nên thường xuyên phải trở mặt để truy cập thông tin trên mỗi mặt; tuổi thọ trung bình (30 năm); không an toàn bằng WORM bởi vì thông tin có thể bị xoá hoặc bị viết đè

Lưu ý: Cho đến gần đây, có 2 công nghệ quang học không tương thích cạnh tranh với nhau: MO (magneto optical) và đổi pha (phase-change). Vào tháng 9-1995, Hiệp hộ Công nghệ Lưu trữ Quang học (OSTA) đã đưa ra công bố về UDF (Universal Disk Format), một chuẩn trao đổi hệ thống tệp đơn dành cho các ứng dụng máy tính. Chuẩn này đã được 7 công ty lớn tán thành và có thể sẽ trở thành chuẩn hỗ trợ cho tất cả các công nghệ quang học trong tương lai.

CD-ROM

- ứng dụng: lưu trữ tệp số chủ lâu dài; là phương tiện trao đổi ảnh tốc độ trung bình giữa hãng dịch vụ và cơ sở; là phương tiện phân phối rộng rãi

- ưu điểm: chuẩn ISO 9660 cho phép đọc và viết phổ thông; có phương tiện ổn định; giá thành thấp (đối với các phương tiện và bộ phận ghi vào đĩa compact); tuổi thọ tương đối cao; thích hợp với nhiều phương tiện

- nhược điểm: tốc độ ghi và đọc chậm; sức chứa nhỏ

Lưu ý: Vào mùa xuân năm 1996, đĩa video số (DVD) được công bố. Thế hệ phương tiện lưu trữ mới này có thể trở thành một chuẩn chung để ghi âm thanh, hình ảnh và dữ liệu máy tính của toàn thế giới. Giá dự tính của một đĩa số có kích cỡ như đĩa compact với dung lượng bộ nhớ 17GB là $20.

Băng

- ứng dụng: sao lưu các tệp chủ trong lưu trữ; là phương tiện trao đổi ảnh chậm giữa hãng dịch vụ và cơ sở

- ưu điểm: giá thành rất thấp; dung lượng cao và di chuyển dễ dàng; có nhiều thể loại khác nhau (DAT, 8mm, 3480 đầu từ); tương thích với những chương trình sao lưu tự động; các chuẩn phổ thông AISI và ECMA; phương tiện lưu trữ được sử dụng rộng rãi (National Archives and Records Administration)

- nhược điểm: truy cập dữ liệu liên tiếp; khai thác chậm nhất; những băng cũ hoặc được bảo quản trong môi trường không tốt dễ bị giảm chất lượng

Bảng 1: Tốc độ, sức chứa và giá thành tương đối của một số phương tiện

kiểu tốc độ truyền dung lượng đĩa tối đa 1996 $/MB
đĩa từ 5-40MB 1-18GB 0,30
ghi lại 3,5' 10MB 230MB 0,26
ghi lại 5,25' 2-4MB 1,3GB 0,14
WORM 5,25' 2MB 1,3GB 0,10
đĩa từ có thể trao đổi 1,4-5,5MB 100-140MB 0,25
WORM 12' 1-3MB 12GB 0,06
CD-ROM 6x 900KB 650MB 0,02
băng 8mm 500KB 2,5-20GB 0,002

 

Các thiết bị lưu trữ

Bạn có thể truy cập dữ liệu qua ổ cứng hoặc ổ CD-ROM trên một máy tính cá nhân, hoặc trong môi trường kết nối mạng. Do yêu cầu về bộ nhớ trong dự án ảnh số có thể vượt quá mức GB nên các thiết bị với nhiều ổ đĩa là cần thiết, đặc biệt khi có nhu cầu khai thác cao và thường xuyên.

Khi đánh giá một thiết bị cụ thể, bạn nên cân nhắc khả năng nâng cấp và kết nối cũng như tốc độ và giá cả. Ngoài ra cũng nên xét đến tốc độ phát triển dự kiến cho một chương trình ảnh số. Giá mỗi MB của thiết bị sẽ rất cao nếu như thiết bị thường xuyên không được tận dụng tối đa. Giá của bộ nhớ được tối ưu hoá tại hoặc gần sức chứa tối đa. Giống như với các phương tiện, bạn nên lưu ý đến tốc độ phát triển dự kiến và khả năng mở rộng hệ thống vốn có khi mua thiết bị. Ví dụ, bạn nên thêm các ổ vào hệ thống RAID khi cần, nhưng sẽ chẳng thực tế chút nào nếu bạn dự định kết nối nhiều jukebox quang được mua ở những thời điểm khác nhau với nhau.

Sau đây là một số loại thiết bị lưu trữ: tháp (tower) - các đĩa được xếp thành chồng, với tất cả các thông tin trực tuyến; mảng (array) - các cấu hình độc lập với sức chứa lớn hơn các tháp, cho phép truy cập trực tuyến và cận tuyến; và jukebox - có sức chứa thay đổi, chỉ truy cập cận tuyến.

Nếu vật liệu phù hợp với truy cập trực tuyến - đặc biệt là trên nguyên lý 24h/ ngày - thì bạn nên mua thêm các thiết bị để kết nối mạng với thiết bị lưu trữ. Thêm vào đó, một đội ngũ kỹ thuật viên có trình độ (ví dụ: các nhà quản lý mạng WindowsNT hoặc Unix) là phần thiết yếu để duy trì hệ thống. Đầu tư cho những khoản trên có thể cao, nhưng lại là giải pháp thực dụng nhất để đáp ứng được nhu cầu sử dụng.

RAID

Hiện nay, các đĩa từ đang thu hút được nhiều sự chú ý, đặc biệt là RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) - loại thiết bị lưu trữ có hiệu suất và độ an toàn cao hơn dựa trên nguyên lý phân phối thông tin vào nhiều đĩa. Có 6 mức độ của RAID, trong đó một số mức được tối ưu hoá về mặt tốc độ (không lưu thông tin thừa) và các mức còn lại được tối ưu hoá về tính an toàn (thông tin được lặp lại và phân phối vào nhiều đĩa). Loại được tối ưu về tính an toàn có các bộ điều khiển thông tin lặp, các khả năng lặp và tráo đổi đĩa. Một cấu hình RAID cụ thể có phù hợp với một ứng dụng ảnh hay không phụ thuộc vào kích cỡ của sưu tập, mức khai thác dự tính và yêu cầu về tính chính xác. Nhìn chung, hầu hết các hệ thống RAID đều làm việc tốt hơn các đĩa thông thường (ví dụ: việc đọc ảnh từ đĩa), nhưng đây là một giải pháp tốn kém. Trong một vài năm tới, với giá cả phải chăng hơn, RAID có thể trở thành một giải pháp thay thế hoàn toàn hấp dẫn.

Các ổ cứng kết nối

Nếu hiệu suất là điều cần bàn đến thay cho độ tin cậy thì các ổ cứng kết nối hoàn toàn có ưu thế như RAID. Loại này bao gồm: các đĩa RAM (RAM discs), các công cụ chống phân mảnh đĩa (disc defragmentation tools) và các đĩa rắn (solid state discs). Nếu luật 80/20 được áp dụng - tức là 20% của sưu tập được sử dụng - thì giải pháp đơn giản và kinh tế hơn là sử dụng 20% thiết bị có hiệu suất cao và 80% các phương tiện có tốc độ chậm hơn.

Jukebox quang

Đĩa được nạp tự động vào ổ đĩa hoặc cụm ổ đĩa trong jukebox. Jukebox có thể được sử dụng trong tất cả các môi trường quang học hiện nay, kể cả CD- ROM. Loại jukebox mới gồm các ổ đĩa 2 đầu có khả năng đọc 2 mặt đĩa với tốc độ đọc gấp hơn 2 lần.

Bảng 2: Giá của một số thiết bị lưu trữ mạng (không tính chi phí phương tiện)

kiểu 1996 $/MB
RAID 1,20-1,50
jukebox quang (WORM) 0,50
jukebox quang (ghi lại) 0,28
jukebox CD-ROM 0,15-0,35

 

Phân loại chung các phương thức lưu trữ

Trực tuyến (on-line): phương tiện chỉ dùng với một ổ đĩa và sẵn sàng để truy cập

- thời gian gọi thông tin tính bằng giây hoặc dưới giây

- ưu điểm: nhanh, tin cậy

- ví dụ: ổ đĩa cứng

- công trình: Lưu trữ báo (JSTOR), Trường đại học Michigan và các cộng tác viên, khai thác ảnh qua các hệ thống RAID, http://index.umdl.umich.edu/jstor/

Cận tuyến (Near- line): dữ liệu được truy cập bằng máy trên một ổ đĩa

- thời gian gọi thông tin tính bằng giây (nếu đĩa đã được mở) hoặc phút (nếu phải mở đĩa hoặc nếu nhiều người sử dụng cùng khai thác một thông tin)

- ưu điểm: an toàn, tin cậy

- ví dụ: WORM, đĩa quang có thể ghi lại và jukebox CD- ROM

- công trình: Dự án Open Book, Trường đại học Yale, khai thác ảnh trên jukebox quang, http://www.library.yale.edu/ pres/ popweb.html

Ngoại tuyến (Off- line): phương tiện phải được truy cập bởi một người

- thời gian gọi thông tin tính bằng phút hoặc giờ

- ưu điểm: an toàn, tin cậy, ít tốn kém

- ví dụ: PhotoCDs on shelf

- công trình: The Computerization Project for Archivo General de Indias, Seville, Tây Ban Nha, khai thác ảnh thủ công trên các môi trường quang của một mạng cục bộ (LAN)

Quản lý phương tiện lưu trữ

Quản lý bộ nhớ có trật tự (HSM)

Trong các dự án ảnh, giá của bộ nhớ thường giảm 100% trong vòng 18 tháng và hậu quả kèm theo là một lượng dữ liệu lớn hơn lại được tạo ra và cần được quản lý. Trong thương mại, hiện tượng này đã thúc đẩy sự phát triển của các hệ thống "nhớ có trật tự", trong đó dữ liệu được truyền tự động từ các phương tiện truy cập nhanh đến các phương tiện truy cập chậm khi vật liệu trở nên ít được sử dụng hơn. Một phương pháp tương tự như vậy cũng có thể được áp dụng để ghi các sự tập số trong thư viện, với các tệp chủ dùng để in được lưu trữ kiểu cận tuyến theo cách tương tự như với các tệp bất hoạt, và các tệp phái sinh dùng để đưa lên màn hình được lưu trữ kiểu trực tuyến như với các tệp hoạt động. Dữ liệu được ghi theo cấu trúc có trật tự sẽ đem lại lợi ích về mặt giá cả, tốc độ xử lý, truy cập, tính an toàn, sao lưu và lưu trữ.

Lưu ý: Hiệp hội Quốc tế Quản lý Thông tin và ảnh (AIIM) đã thành lập nhóm nghiên cứu FMP (File- level Metadata for Portability of Sequential Storage) để khảo sát những vấn đề liên quan đến khả năng di chuyển nói chung của các tệp trong hệ thống quản lý bộ nhớ có trật tự.

Nghiên cứu cụ thể

Hãy xét ví dụ sau. Một trường đại học cỡ trung bình với một mạng máy tính hoàn chỉnh đưa ra một chương trình ảnh số, dự định quét và sử dụng 100 000 ảnh trong 2 năm. Sau 6 tháng đầu, việc quét sẽ được thực hiện bởi một hãng dịch vụ ngoài trường và hoàn thành trong kỳ hạn 2 năm đó.

Cơ sở đó lưu các ảnh quét đen trắng 600 dpi vào các đĩa CD-ROM vì chúng có tốc độ ghi/ đọc cũng như có tính ổn định cao hơn các đĩa từ. Tất cả các ảnh sau đó được sao chép vào các đĩa cứng để xử lý và tạo ra các ảnh phái sinh hiển thị trên màn hình (gồm các phác thảo 10 dpi và các ảnh GIF 100 dpi 4-bit) và các băng sao lưu cho các đĩa compact chủ.

Các băng sao lưu sau đó được lưu trữ theo các kiểu ngoại tuyến. Để đáp ứng được nhu cầu sử dụng các phiên bản in chất lượng cao với hiệu quả kinh tế cao nhất, các tệp số chủ được ghi vào jukebox CD-ROM để khai thác kiểu cận tuyến. Các ảnh phái sinh sẽ hiển thị trên màn hình được tối ưu hoá với khai thác trực tuyến qua hệ thống RAID được mua vào cuối năm thứ nhất, sau đó được nâng cấp 2 lần vào năm thứ hai để tận dụng sự giảm giá. Với phương pháp lưu trữ có trật tự, nhà quản lý của hệ thống có thể tập trung hơn vào hiệu suất, không phải chú ý quá nhiều đến sức chứa hoặc chi phí.

Tính bộ nhớ cần thiết

Các công thức sau đây có thể được sử dụng để tính toàn bộ chi phí và bộ nhớ cần thiết cho một chương trình ảnh. Để tính bộ nhớ có trật tự cần phải sử dụng các công thức này. Trong trường hợp nghiên cứu trên, công thức 11a và 11b có thể được sử dụng để tính dung lượng nhớ và chi phí cần thiết dành cho băng sao lưu và để tính chi phí thiết bị dành cho các tệp số chủ được ghi kiểu cận tuyến và các ảnh GIF kiểu trực tuyến.

Công thức 11a: tính bộ nhớ cần thiết

s=n x f

ghi chú: n là số lượng ảnh, f là kích thước tệp trung bình (tính bằng MB) của một ảnh có mức độ nén thoả đáng, đối với các sưu tập gồm các tệp ảnh có kích thước khác nhau rất nhiều thì sẽ tính con số trung bình của tổng các kích thước tệp

Công thức 11b: tính chi phí bộ nhớ

c=s x p

Ghi chú: s là số lượng bộ nhớ cần thiết tính bằng MB, p là giá 1 MB của các phương tiện và thiết bị dùng để truy cập ở mức độ cần thiết (trực tuyến, cận tuyến, ngoại tuyến)

Công thức 11a, 11b chỉ dành cho các ảnh số, không tính đến chi phí để nhớ các dữ liệu kèm theo, lưu trữ bảo hiểm, di nhập dữ liệu hay vận hành

Cấu hình hệ thống ảnh số 4: Mạng

Mạng có thể chỉ là LAN (Local Area Network - mạng cục bộ) gồm một số máy tính trong một phòng được nối mạng với nhau, cũng có thể là một mạng máy tính toàn cầu như Internet. Một mạng đáng tin cậy là điều kiện không thể thiếu để nhiều người sử dụng có thể cùng khai thác một thông tin với tốc độ thoả đáng. Muốn đạt được tốc độ khai thác cao, cần hiều rõ mối quan hệ giữa kích thước tệp và tốc độ truyền, và cấu hình tệp và trình duyệt ảnh.

Các cấu hình của mạng

- Bộ phận nối mạng (cáp nối (lines), máy chủ (server), máy trạm (support)

- Card nối mạng hay modem ở mỗi máy trạm

Tốc độ phân phối ảnh số được xác định bằng:

- sức chứa của mạng (dải thông)

- kích thước tệp

- phương tiện để hiển thị ảnh và các tính năng của máy tính

Sức chứa của mạng

Sức chứa của mạng đo bằng tổng số bit (không phải byte) có thể được truyền đi mỗi giây (bps) gọi là dải thông (bandwidth). Tuỳ thuộc vào cấu trúc mạng mà thông tin có thể được truyền đi từng bit một hoặc từng "kiện".

Bảng 3: Sức chứa của một số mạng được sử dụng rộng rãi

. bps byte/giây KB/giây MB/giây
FDDI 100.000.000 12.250.000 12.207 11,92
DS-3 44.736.000 5.592.000 5461 5,33
Ethernet 10.000.000 1.250.000 1221 1,19
DS-1 1.544.000 193.000 188,5 0,18
Appletalk 240.000 30.000 29,3 0,03
ISDN 128.000 16.000 15,6 0,01
v.34 (modem) 28.000 3500 3,4 0,003
9600 (modem) 9600 1200 1,2 0,001

 

Có thể ước lượng tốc độ truyền của mạng thông qua dải thông của một mạng con. Tốc độ phân phối ảnh có thể quy về mắt xích chậm nhất trong mạng. Ngoài ra còn phải tính đến cạnh tranh và giao thông trên mạng. Ví dụ, giao thông trên mạng ở bờ biển phía đông đặc biệt chậm vào các buổi chiều trong tuần vì bờ phía tây bắt đầu hoạt động và cạnh tranh sử dụng mạng. Cần phải có các nghiên cứu nhằm đánh giá nhu cầu của người sử dụng, bao gồm thời điểm, tần số và thời gian khai thác mạng. Tốc độ truyền tối đa nên được tính ở mức thấp hơn 80% sức chứa của tiểu mạng. Tốc độ này chỉ có thể đạt được ngoài giờ cao điểm. Tại giờ cao điểm, có khi tốc độ truyền chỉ còn 20%.

Kích thước tệp

Có nhiều biến số liên quan đến hiệu suất của mạng - mức độ sử dụng, các thiết bị lưu trữ được sử dụng, khả năng của máy tính - nhưng sức chứa của mạng và kích thước tệp ảnh vẫn là những yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất đến tốc độ truyền. Để ước lượng tốc độ truyền cao nhất qua một mạng có phạm vi rộng, hãy sử dụng công thức sau.

Công thức 12: tính tốc độ truyền mạng tối đa bằng đơn vị giây:

Ghi chú: Công thức 12 liên hệ giữa kích thước tệp và dỉa thông của mạng, nếu kích thước tệp được tính bằng KB hay MB thì dải thông của mạng cũng được tính theo đơn vị tương ứng là KB/giây hoặc MB/giây như bảng 3)

Bảng 4: Tốc độ truyền dữ liệu tối đa một ảnh không nén kích thước 8,5' x 11'

. Dung lượng truyền (bps) 600 dpi 1-bít (33,66M bít) 100 dpi 4-bít (33,74M bít)
FDDI 100.000.000 0,40 giây 0,046 giây
DS-3 44.736.000 0,94 giây 0,104 giây
Ethernet 10.000.000 4,20 giây 0,46 giây
DS-1 1.544.000 27,25 giây 3,03 giây7
Appletalk 240.000 2,9 phút 19,48 giây
ISDN 128.000 5,48 phút 36,52 giây
v.34 28.000 25,04 phút 2,78 phút
9600 9600 1,22 giờ 8,12 phút

 

Các kỹ thuật vận chuyển ảnh

Các mạng số có phạm vi rộng sẽ trở nên thịnh hành hơn khi các công ty viễn thông và cáp mở rộng thị trường tiêu thụ dành cho các sản phẩm giải trí đã được số hoá. Tuy nhiên, giải pháp phân phối thông tin số hiệu quả nhất lại không phải là thành lập một loạt mạng có tốc độ cao nhất.

Hai nghiên cứu được mô tả dưới đây dựa trên giả thiết là sức chứa của mạng không theo kịp số lượng và kích thước tệp số. Nghiên cứu thứ nhất thử nghiệm kỹ thuật truyền cấp tiến (progressive transmission). Nghiên cứu thứ hai thử nghiệm kỹ thuật phân mảnh hay cắt lớp ảnh (segmentation). Ngoài ra, các nghiên cứu khác tập trung vào các kỹ thuật nén rất hiệu quả (như kỹ thuật fractal hoặc wavelet) - là những kỹ thuật chưa được chuẩn hoá và chưa được sử dụng rộng rãi.

Trường Đại học Wisconsin hiện đang thiết kế một kiểu mạng mới dựa trên kỹ thuật truyền cấp tiến. Thay cho việc đợi để xem một ảnh hoàn chỉnh, người sử dụng có thể nhanh chóng nhận được một bức ảnh tổng thể với độ phân giải thấp; các chi tiết sẽ được thêm vào dần dần cho đến khi ảnh được hoàn chỉnh hoặc khi người sử dụng dừng việc xem ảnh. Trường đại học Wisconsin khẳng định rằng họ đã tạo ra hệ thống truyền đầu tiên có khả năng phân phối các ảnh 10MB qua modem 2400 bps trong vòng 60 giây.

Kodak và Live Pictures, Inc. đã hợp tác phát triển một số tính năng truyền, xem và thao tác các ảnh chất lượng cao với yêu cầu về khả năng của máy tính và mạng thấp hơn hiện nay. Công nghệ Live Picture phân chia ảnh thành các mảnh rời rạc và ghi lại nó theo trình tự. Nhờ vậy có thể chỉ khai thác từng phần ảnh với tốc độ tương đối nhanh, thậm chí chỉ cần qua dây điện thoại thông thường.

Cấu hình hệ thống ảnh số 5: Hiển thị

Khai thác ảnh số trên mạng bắt đầu ở một trạm màn hình (monitor). Chất lượng ảnh hiển thị trên màn hình có thoả mãn người xem hay không phụ thuộc vào khả năng của hệ thống hiển thị (gồm monitor và video card) cũng như các quy trình được sử dụng để tạo ra các ảnh phái sinh từ tệp số chủ ("scaling"). Phần lớn các quá trình tạo ra ảnh phái sinh đều cần đến sự thay đổi dạng tệp (ví dụ từ TIFF sang GIF) và các chương trình tạo tệp phái sinh (xem trang 81- 85) nhằm làm giảm kích thước tệp chứa ảnh, nâng cao tốc độ xử lý và hiển thị. Chúng ta sẽ xét đến các đặc tính của hệ thống hiển thị có ảnh hưởng đến chất lượng và tính hoàn chỉnh của ảnh, gồm các phần mềm và các thao tác tạo tệp phái sinh, và các công thức quy ước chất lượng ảnh hiển thị.

Các cấu hình nên có của hệ thống hiển thị

Các máy trạm dành cho người sử dụng (tối thiểu)

- Màn hình 14" (xấp xỉ 11"x8,5") đặt ở mức 800 x 600 pixel (72 dpi) với màu 16 bit và tốc độ phục hồi 72 Hz được video card hỗ trợ. Phần lớn các PC và Mac được bán ra sau năm 1994 có hệ thống hiển thị chấp nhận được, song chúng thường được đặt sẵn ở chế độ VGA (640 x 480 pixel). Các máy tính đời trước có bộ nhớ video RAM nhỏ hơn 1MB đều cần nâng cấp để hỗ trợ được các mức độ màu và độ phân giải màn hình VGA cao hơn. Giá: monitor và video card giá xấp xỉ $400; mỗi MB để nâng cấp video RAM giá $100.

Quét đen trắng/ QC

- Màn hình đen trắng 19" (xấp xỉ 13,3"x10,7") đặt ở mức 1600 x1200 pixel (120 dpi) với tốc độ hồi phục 72 Hz được video card hỗ trợ. Giá kèm theo bộ điều khiển màn hình: từ $2000 đến 2200

Quét màu/ QC

- Màn hình 17" (xấp xỉ 12,5"x9,4") đặt ở mức 800 x 600 pixel (640 dpi) với tốc độ hồi phục 72 Hz được video card hỗ trợ. Giá kèm theo bộ điều khiển màn hình: từ $1400 đến 2300

Đặt mình vào địa vị người sử dụng

Những mắt xích cuối cùng trên chuỗi số hoá ảnh hưởng đến cả chất lượng và hiệu suất là các phần cứng và phần mềm được sử dụng để tạo ra các tệp phái sinh từ một tệp số chủ, và màn hình và máy in được sử dụng để hiển thị các phiên bản analog. Như đã lưu ý trong chương I (tr. 29), màn hình và máy in có thể làm nhiễu ảnh. Để kiểm soát khả năng này, ta phải hiểu được những thuộc tính của chương trình tạo tệp phái sinh cũng như các tính năng và đặc điểm hạn chế của các màn hình máy tính và máy in thông thường. Vì các chương trình ảnh thường ưu tiên cho khai thác ảnh trực tuyến nên các hệ thống màn hình sẽ được đề cập đến trước hết.

Các tệp phái sinh được hiển thị trên màn hình thường có chất lượng kém so với ảnh của tệp số chủ với sự xuất hiện các cấu trúc răng cưa, vân sóng. Nhưng người sử dụng lại hay quy đồng chất lượng ảnh phái sinh với chất lượng quét. Chất lượng ảnh phái sinh phụ thuộc vào quá trình tạo tệp phái sinh từ tệp số chủ. Chất lượng của tệp phái sinh được xác định thông qua những biến số sau:

- yêu cầu của người sử dụng

- các thuộc tính của ảnh số ( kích thước và chi tiết của ảnh)

- các đặc điểm của phần mềm tạo tệp phái sinh (các thuật toán, bộ lọc)

- các đặc điểm kỹ thuật của màn hình và video card (độ phân giải và số bit được sử dụng)

Những yêu cầu của người sử dụng

- chất lượng ảnh

- tính hoàn chỉnh

- đúng kích cỡ

- tốc độ truyền ảnh

Những yêu cầu về màn hình trong khai thác thay đổi theo tính chất của sưu tập số và yêu cầu của người sử dụng. Nhìn chung, các nhà nghiên cứu thường quan tâm đến chất lượng ảnh (độ nét và màu sắc thoả đáng với một mục đích cụ thể); sự hiển thị toàn bộ ảnh trên màn hình; sự thể hiện chính xác kích thước của nguyên bản; và tốc độ truyền ảnh cao. Người sử dụng thường muốn ảnh trên màn hình giống với bản in. Tuy nhiên, khả năng của các mạng và monitor hiện nay chưa cho phép thoả mãn đồng thời cả 4 yêu cầu trên.

Chất lượng ảnh trên màn hình phụ thuộc vào

- độ phân giải

- số bit

- dạng tệp và cách nén

- kỹ thuật và chương trình tạo tệp phái sinh

- quyết định và sự cẩn trọng của người vận hành

- hiệu suất của card màn hình/ video

- palét xám và màu của hệ điều hành (Windows 3.1, Windows95, Macintosh)

- trình duyệt ảnh (ví dụ Nescape)

Độ phân giải của màn hình

Về cơ bản, trạm màn hình của máy tính (monitor) tương tự như một vô tuyến có độ phân giải cao. Phần lớn các màn hình máy tính (screen) có tỉ lệ cạnh giống như màn hình vô tuyến (4:3), và cũng sử dụng công nghệ tia âm cực để hiển thị hình ảnh. Một số sản phẩm ảnh máy tính có độ phân giải cao hiện nay ban đầu được thiết kế để xem trên màn hình vô tuyến. Ví dụ, ảnh Pac của đĩa ảnh Kodak có độ phân giải 512 x 768 pixel được thiết kế cho màn hình vô tuyến 512 dòng ngang.

Kích cỡ màn hình và kích thước pixel

Độ phân giải màn hình được xác định bằng kích cỡ màn hình và kích thước pixel của nó. Màn hình máy tính thể hiện thông tin số (các số 1 và 0) dưới dạng một chuỗi các điểm sáng gọi là các pixel. Những chuỗi này luôn theo một mô hình xác định gồm một số pixel cố định trên mỗi dòng (cạnh ngang) và số lượng dòng cố định trên màn hình (cạnh đứng).

Các kích thước pixel chuẩn của hầu hết các màn hình bán kèm với PC hoặc Macintosh trong vòng 5 năm gần đây được liệt kê ở bảng sau.

Bảng 5: Kích thước pixel của các loại màn hình được sử dụng rộng rãi

. Độ phân giải Tổng số pixel % thu được
VGA 640x480 307.200 .
. 800x600 480.000 156%
. 632x624 519.168 169%
SVGA 1024x768 786.432 256%
. 1152x870 1.022.240 326%
. 1280x1024 1.310.720 427%
. 1600x1200 1.920.000 625%

 

Lưu ý: % tăng thể hiện mức độ tăng diện tích của màn hình so với màn hình VGA chuẩn có kích thước pixel 640 x 480. Qua đó ta thấy được phần tăng tương ứng về kích thước tệp chứa ảnh. Kích thước tệp lại ảnh hưởng đến tốc độ hiển thị. Nếu tính tương ứng, để hiển thị đầy đủ một ảnh trên màn hình 1024 x 768, ta cần một khoảng thời gian gấp 2,5 lần thời gian hiển thị ảnh đó trên màn hình 640 x 480.

Kích thước pixel của màn hình là số lượng tối đa pixel dòng x pixel cột có thể được thể hiện trên màn hình. Hầu hết các hệ thống hiển thị đều cho phép người sử dụng đặt màn hình ở mức 640 x 480 (VGA) và thêm ít nhất một mức cao hơn. Hãy xét kính ngắm của một camera với các kích thước sau (640 x 480, 800 x 600 và 1024 x 768): kích thước càng tăng thì ảnh được xem càng rộng. Độ rộng của ảnh được hiển thị tại một thời điểm sẽ phụ thuộc vào quan hệ giữa kích thước pixel của ảnh với kích thước pixel của màn hình.

Lưu ý: Các hệ thống Windows 95 và Macintosh System 7.5 đã cho phép thay đổi độ phân giải mà không phải khởi động lại máy, khởi động lại Windows hoặc gọi trình điều khiển video từ đĩa.

Để tính tỉ lệ một ảnh sẽ được hiển thị trên một màn hình đã được hiệu chỉnh ở một mức pixel chuẩn nhất định, trước hết ta phải xác định kích thước pixel của ảnh (xem trang 86), sau đó sử dụng công thức 13 .

Công thức 13: Tính tỉ lệ hiển thị tối đa của một ảnh số trên màn hình.

a. Nếu cả hai kích thước pixel của ảnh £ các kích thước pixel tương ứng (pd) của màn hình thì 100% ảnh sẽ được hiển thị

b. Nếu cả hai kích thước pixel của ảnh > các kích thước pixel tương ứng của màn hình:

c. Nếu một trong hai cạnh của ảnh £ kích thước pixel tương ứng của màn hình:

Trong các công nghệ hiện nay, những hạn chế về mặt độ phân giải thể hiện rõ nhất trên màn hình. Tổng số pixel có thể được hiển thị rất hạn chế, và kích thước mỗi pixel trên màn hình lớn hơn kích thước điểm tương ứng trong bản in. Do đó, màn hình thường không thể hiện được nguyên bản với kích thước nguyên vẹn và chi tiết đầy đủ như bản in. Tuy nhiên, màn hình lại ưu thế hơn bản in và nguyên bản ở chỗ nó có khả năng phóng đại các chi tiết ảnh. Ví dụ, các nhà văn bản học có thể thông qua màn hình để xem ảnh phóng đại của những chi tiết phân mảnh đang nghiên cứu. Nếu nghiên cứu chính nguyên bản thì họ sẽ phải sử dụng kính phóng đại từ 4 đến 10 lần (van Minnen).

Tuy nhiên, thường thì người sử dụng lại muốn xem toàn bộ ảnh chứ không phải chỉ một phần ảnh. Khi đó phải chuyển đổi tệp số chủ và loại bỏ đi một số thông tin một cách chọn lọc. Mục tiêu của việc tạo tệp phái sinh là làm giảm kích thước tệp ảnh mà vẫn đảm bảo được độ chi tiết của ảnh ở mức độ nhất định. Khi tạo tệp phái sinh cần phải tính đến hai đặc tính này của ảnh và cấu trúc của trạm màn hình. Từ công thức 13, ta thấy rằng kích thước pixel quy định tỉ lệ hiển thị của ảnh. Vậy màn hình với kích thước và độ phân giải khác nhau ảnh hưởng đến ảnh hiển thị như thế nào?

Kích thước và độ phân giải của màn hình

Công thức 14: Xác định độ phân giải của màn hình

Lưu ý: Dpi của màn hình thay đổi trong phạm vi những độ phân giải có trong hệ thống hiển thị. Trạm màn hình có bao nhiêu mức kích thước pixel thì sẽ có bấy nhiêu độ phân giải màn hình tương ứng. Không nên cho rằng người sử dụng thường hay sử dụng màn hình 72 dpi. ở kích thước chuẩn 640 x 480, màn hình 14" có độ phân giải 58 dpi; màn hình 17" có độ phân giải 50 dpi và màn hình 19" có độ phân giải 48 dpi.

Xét hai ví dụ sau. Trường hợp thứ nhất: Một máy tính xách tay 11" có chiều rộng màn hình 8,5"; Với kích thước pixel 640 x 480, dpi của màn hình sẽ là 640/ 8,5 = 75. Trường hợp thứ hai: màn hình 21" có chiều rộng 15,75"; Với kích thước pixel 640 x 480, dpi của màn hình sẽ là 640/ 15,75 = 41.

Người sử dụng thường cảm tưởng rằng dpi của màn hình sẽ tăng lên khi kích thước màn hình tăng lên, nhưng thực tế thì lại ngược lại. Vì sao vậy? Vì số lượng pixel vẫn cố định (640), nhưng chúng lại được hiển thị trên chiều rộng lớn hơn của màn hình 21". Dpi của màn hình giảm, nhưng phần ảnh được thể hiện và mức độ chi tiết vẫn không đổi. Nói cách khác, độ phân giải màn hình thấp hơn không làm ảnh nhỏ đi, cũng không làm giảm phần ảnh được hiển thị hay chất lượng ảnh. Khác biệt rõ nhất là bạn sẽ thấy ảnh trên màn hình 21" to gấp gần 2 lần ảnh đó trên màn hình 11".

Như đã lưu ý trong chương I (Công thức 10), độ phóng đại ảnh trên màn hình được xác định bằng mối quan hệ giữa dpi của ảnh quét và dpi của màn hình. Ví dụ, giả sử rằng ảnh ở hình 3 và 4 được quét ở mức 300 dpi. Ảnh này được phóng đại 300/ 75 = 4 lần trên màn hình 11" và 300/ 41 lần = 7,3 lần trên màn hình 21".

Ưu điểm lớn nhất của màn hình rộng là chúng thường có kích thước pixel lớn nên cho phép xem phần ảnh số lớn hơn. Còn nếu được đặt ở cùng kích thước pixel như vừa giới thiệu, màn hình rộng sẽ hiển thị ảnh to hơn so với ảnh của màn hình nhỏ. Ưu điểm thứ hai này có đáng kể hay không là tuỳ vào tính chất của ảnh số (kích cỡ và mức độ chi tiết) và kiểu xem ảnh trên màn hình (xem lướt hay xem kỹ).

Khi cần thể hiện đúng kích thước vật lý của nguyên bản trên màn hình, độ phân giải của ảnh số cần phải bằng độ phân giải của màn hình. Ví dụ, màn hình 21" có chiều rộng 15,75" và chiều cao 12". Khi đặt ở kích thước pixel 640 x 480, độ phân giải màn hình là 41 dpi. Một tư liệu có kích thước 15,75" x 12" sẽ được thể hiện đúng kích thước thật trên màn hình khi ảnh số tương ứng có độ phân giải 41 dpi. Hậu quả là độ nét của ảnh bị ảnh hưởng. Ngoài ra, kích thước trung thực đó sẽ mất đi khi ảnh được gửi đến một màn hình có độ phân giải khác với độ phân giải của ảnh.

Tạo tệp phái sinh các tệp số chủ để khai thác ảnh trên màn hình

"Tạo tệp phái sinh" ("scaling") là quá trình tạo ra các phiên bản dành cho khai thác từ một tệp số chủ mà không phải quét lại nguyên bản. Khác với sao chép, tạo tệp phái sinh là quá trình chuyển đổi để tạo ra một ảnh có những đặc tính nào đó khác với ảnh "mẹ". Ảnh của tệp phái sinh sẽ khác với ảnh của tệp số chủ ở các phạm trù sau:

- độ phân giải

- số bit

- bộ lọc / bộ chỉnh sửa được sử dụng

- chiều của ảnh

- định dạng ảnh

Tạo tệp phái sinh làm cân bằng giữa tính đầy đủ và độ nét, giữa tính đầy đủ và tốc độ, và giữa tốc độ và độ nét. Các tệp phái sinh của mỗi ảnh số nên được tạo ra như thế nào để đáp ứng được nhu cầu sử dụng? Người sử dụng cần dùng bản in hay ảnh trên màn hình? Liệu có phải hạn chế tạo ra các ảnh có độ phân giải cao trên mạng không? Có rất nhiều câu hỏi kiểu như vậy cần được trả lời cho từng sưu tập một. Ngoài ra, để khai thác thì chỉ một ảnh chắc sẽ không bao giờ là đủ.

Khi hãng dịch vụ tạo ra các tệp phái sinh từ tệp số chủ thì ít nhất sẽ có hai loại ảnh số - một loại dành cho lưu trữ và/ hoặc in, loại kia dành cho khai thác trên màn hình - cả hai đều cần được quản lý. Thay vào đó, thư viện hoặc cơ sở lưu trữ chỉ lưu trữ một ảnh ở một độ phân giải, sau đó tạo ra các ảnh phái sinh từ tệp số chủ để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.

Bạn cần lưu ý rằng chuyển đổi tệp số chủ là một trong những quá trình có yêu cầu cao nhất về thiết bị trong chuỗi số hoá. Bởi vì mỗi ảnh số phải được giải nén, thao tác, sau đó nén và ghi lại vào đĩa nên các chương trình chuyển đổi tệp số chủ cần rất nhiều bộ nhớ. Để chuyển đổi nhiều ảnh với năng suất hợp lý thì cần đến những máy tính (PC, Mac, SunSparc) có bộ xử lý nhanh với RAM tối thiểu là 32MB. Ngoài ra nên có các chương trình chuyển đổi có khả năng xử lý tập hợp lệnh (batch) và viết lệnh theo ý người sử dụng. Những chương trình như Debabelizer, Image Alchemy và ImageMagick cho phép viết lệnh để thực hiện nhiều lệnh trên một ảnh, như lệnh thay đổi chiều của ảnh và bộ lọc được sử dụng, cũng như thay đổi độ phân giải, số bit, dạng tệp và độ nén.

Tạo tệp phái sinh có ảnh được hiển thị toàn bộ hay tránh phải cuộn ảnh

ít nhà nghiên cứu sử dụng màn hình có khả năng xoay chiều. Song kích thước, hình dạng và chiều của ảnh số trên màn hình lại là yếu tố cần xét đến. Một ảnh đứng cần được hiển thị đứng trên màn hình. Do đó, các quyết định khi chuyển đổi tệp số chủ - dù để hiển thị toàn bộ hay tránh phải cuộn ảnh - đều phải tính đến quan hệ giữa tỉ lệ cạnh của ảnh và của màn hình. Hãy xét một ảnh có tỉ lệ cạnh cao hơn tỉ lệ cạnh của màn hình: ảnh chỉ có thể được hiển thị đầy đủ khi kích thước pixel đứng của ảnh nhỏ hơn hoặc bằng kích thước pixel đứng của màn hình. Tuy nhiên, khi đó độ nét của ảnh sẽ bị ảnh hưởng. Ta cũng có thể giảm ảnh theo mức kích thước pixel ngang của màn hình để đảm bảo độ nét và chỉ cần cuộn ảnh theo một chiều.

Công thức 15 có thể được sử dụng để tính tỉ lệ cạnh của ảnh (có thể rất khác nhau ở các ảnh khác nhau) và tỉ lệ cạnh của màn hình (thường nằm trong khoảng 0,75 đến 0,80).

Công thức 15: Xác định các tỉ lệ cạnh để hiển thị.

Khi đã biết các tỉ lệ cạnh, có thể sử dụng công thức 16 để xác định xem nên áp dụng kích thước ngang hay đứng của màn hình trong chuyển đổi tệp số chủ để hiển thị toàn bộ ảnh.

Công thức 16: Tạo tệp phái sinh có ảnh được hiển thị toàn bộ trên màn hình.

a. Khi tỉ lệ cạnh của ảnh số £ tỉ lệ cạnh của màn hình, đặt kích thước pixel ngang của ảnh theo kích thước pixel ngang của màn hình

b. Khi tỉ lệ cạnh của ảnh số > tỉ lệ cạnh của màn hình, đặt kích thước pixel đứng của ảnh theo kích thước pixel đứng của màn hình

Ưu điểm của quá trình tạo ra tệp phái sinh có ảnh được hiển thị toàn bộ:

- thuận lợi để xem lướt

- giảm kích thước tệp, chi phí bộ nhớ và thời gian truyền thông tin

- ảnh được hiển thị cố định ở một kích thước pixel nhất định

Nhược điểm:

- mất thông tin

- xuất hiện những chi tiết sai lạc

Mỗi ảnh số đều có thể được chuyển đổi từ tệp số chủ để phù hợp với một màn hình nào đó, nhưng các chi tiết của ảnh có thể không thấy được vì có quá nhiều pixel đã bị loại bỏ trong quá trình đó. Như đã thấy ở ảnh 1 và 2 (tr. 79), hơn 90% thông tin có thể bị loại bỏ khi chuyển đổi tệp số chủ của một ảnh 600 dpi để phù hợp với màn hình. Phần mất này có thể chấp nhận được khi nhà nghiên cứu xem lướt nhiều ảnh, nhưng không thể chấp nhận được khi đối tượng xem chỉ là một ảnh.

Tạo tệp phái sinh có độ nét cao

ở Cornel, chúng tôi đã bắt đầu nghiên cứu ảnh hưởng của những chương trình chuyển đổi tệp số chủ và các cách tạo tệp phái sinh khác nhau lên chất lượng ảnh. Mặc dù cần xác minh thêm một số điều, song chúng tôi tin rằng có thể đặt ra được một chuẩn chung cho các tệp phái sinh này.

Tương tự như trường hợp xác định chuẩn về độ phân giải khi quét, mối quan hệ giữa độ phân giải (dpi) và mức độ chi tiết của ảnh (h) là hai yếu tố quyết định chất lượng ảnh (QI). Hãy nhớ lại rằng có 3 mức QI: thấp (3,6), trung bình (5) và cao (8). Công thức 17 dùng để xác định chuẩn về độ phân giải cần thiết khi tạo tệp ảnh phái sinh để hiển thị trên màn hình với những chuẩn chất lượng về mặt độ nét khác nhau. Giả sử rằng ảnh được hiển thị với mức xám thấp nhất (từ 3 bit trở lên). Phần lớn màn hình được sử dụng là màn hình màu. Thêm các mức xám sẽ cải thiện đáng kể độ nét của ảnh đen trắng trên các màn hình màu.

Công thức 17: Các công thức xác định độ phân giải khi chuyển đổi tệp số chủ của các ảnh xám và đen-trắng (giả sử rằng có thêm màu xám cho ảnh đen trắng, sử dụng bộ lọc và các bước tạo tệp phái sinh tối thích).

dpi = QI/ (0,03h) Với QI = 5:

QI = dpi x 0,03h dpi = 167/h

h = QI/ (0,03 dpi)

Lưu ý: Nhớ rằng trong các công thức tính độ phân giải khi quét, dpi là độ phân giải đầu vào của máy quét. Còn trong các công thức của quá trình tạo tệp phái sinh, dpi là độ phân giải của ảnh chứ không phải của màn hình.

Bảng 6 cho biết một số ước lượng về độ phân giải cần thiết tương ứng với những mức chi tiết khác nhau để đảm bảo độ nét trên màn hình.

Bảng 6. Ước lượng độ phân giải cần thiết tương ứng với độ nét trên màn hình (QI = 5)

kích thước chi tiết dpi
0,5 mm 333
1,0 mm 167
1,5 mm 111
2,0 mm 83
2,5 mm 67
3,0 mm 56
4,0 mm 42

 

Chuyển đổi các tệp số chủ của ảnh xám và màu

Do những hạn chế về độ phân giải của công nghệ hiển thị ngày nay, ta luôn phải cân nhắc giữa việc hiển thị toàn bộ ảnh với việc hiển thị đủ chi tiết. Tổng số pixel được hiển thị luôn kém xa số pixel cần được hiển thị (Bảng 5), vì vậy độ phân giải là nhân tố quan trọng để đáp ứng được các nhu cầu sử dụng. Có một điều thuận lợi là với bộ nhớ video đủ lớn (xem trang 89), công nghệ hiển thị sẽ thể hiện được đầy đủ các thông tin xám và màu.

Nhiều ảnh phái sinh từ tệp số chủ có màu sắc tương đối thoả đáng ngay cả với số bit hạn chế. Ví dụ, dạng tệp ảnh thông dụng nhất được dùng trong các trang web là GIF chỉ sử dụng 8 bit để thể hiện thông tin xám và màu. Sự tái tạo các gam màu của ảnh 8-bit có vẻ thoả mãn được hầu hết các mục đích khai thác. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các chương trình tạo tệp phái sinh thường làm giảm số bit của tệp số chủ. Những quy trình khác nhau về căn bản gây ra những hậu quả chất lượng khác nhau. Mục tiêu của chúng ta là cần phải chọn được quy trình phù hợp nhất với các thuộc tính của ảnh để có được kích thước tệp gọn nhất mà vẫn duy trì được thông tin màu ở mức độ cần thiết. Duy trì màu sắc thực cũng là một vấn đề cần được xét đến (xem trang 86-88).

Các bước tạo tệp phái sinh

Quy trình tạo tệp phái sinh gồm nhiều bước. Bước đầu tiên là phải xác định độ phân giải cần thiết của các ảnh phái sinh từ tệp số chủ. Cần đặt ra chuẩn chất lượng phù hợp với những nhiệm vụ cụ thể (xem lướt, nhận dạng, đọc hoặc xem kỹ) đối với công thức tính độ phân giải. Ví dụ, ta có thể sử dụng bảng 6 để dự tính rằng ảnh có độ chi tiết từ 1,6 mm trở lên sẽ khá nét (QI=5) trên màn hình hỗ trợ những ảnh có độ phân giải tối thiểu 104 dpi. Nếu chỉ cần xem lướt hoặc nhận dạng thì chỉ số chất lượng chỉ cần đặt ở mức thấp hơn (3 hoặc 3,6)

Khi đã xác định được độ phân giải cần thiết, tệp số chủ cần được chuyển đổi ở độ phân giải đó. Chất lượng ảnh phái sinh sẽ phụ thuộc vào các bước chuyển đổi. Các lệnh chương trình và các thuật toán chuyển đổi của các phần mềm khác nhau thì rất khác nhau, nhưng Cornell đã tìm ra những bước làm cần thiết khi tạo ra ảnh phái sinh để đưa lên màn hình. Những bước làm này đảm bảo sự cân bằng giữa chất lượng ảnh và kích thước tệp (hay chính là tốc độ xử lý). Ví dụ, chúng tôi gợi ý nên thay các ảnh đen trắng bằng ảnh đủ màu xám trong quá trình chuyển đổi tệp số chủ, nhưng chỉ cần giữ lại mức xám cần thiết ở phiên bản cuối cùng. Không có một công thức chuẩn nào để tính số bit cần thiết đối với các bản phái sinh, nhưng kinh nghiệm cho thấy kết quả khả dĩ đạt được với 3 bit xám cho bản văn/ dòng và từ 4 bit trở lên cho tranh minh hoạ.

Sau đây là những bước làm mà Cornell gợi ý:

Chuyển đổi các ảnh số đen trắng

- xác định dpi và số bit của ảnh sẽ được hiển thị

- tạo ra một "phiên bản hoạt động" đen trắng bằng cách chuyển đổi tệp số chủ xuống mức dpi thấp hơn

Kích thước tệp của phiên bản hoạt động này phải bằng hoặc lớn hơn kích thước tệp ảnh phái sinh cuối cùng. Ví dụ, nếu đã xác định được dpi = 100 và số bit = 4 bit thì kích thước tệp phái sinh cuối cùng sẽ là 40 000 bit/ in2. Do đó, phiên bản hoạt động phải gồm ít nhất 40 000 bit/ in2 - tức là 200 dpi, 1 bit.

- tăng số bit lên mức 8 bit xám

- cho hiển thị ảnh mờ

Sử dụng bộ lọc (bộ lọc mờ, sắc nét hay tuỳ chọn với những loại ảnh khác nhau) là bước tốn thời gian nhất của quy trình, song cần thiết để có được chất lượng ảnh đã đặt ra (xem hình 5 và 6.)

- đặt lại độ phân giải

- làm sắc nét ảnh theo ý người sử dụng

- giảm số bit nhưng vẫn duy trì màu xám (ví dụ, giảm xuống mức 4 bit)

- ghi tệp phái sinh vào dạng phù hợp với trình duyệt ảnh sẽ được sử dụng

Chuyển đổi ảnh xám và màu

- xác định số bit và dpi cho ảnh sẽ được hiển thị

- tạo ra các phiên bản xám hoặc màu hoạt động bằng cách chuyển đổi tệp số chủ xuống mức dpi thấp hơn (xem phần trên)

- cho hiển thị ảnh mờ nếu cần (ví dụ: ảnh phái sinh của các ảnh nửa tông hoặc kiểu nửa tông được cải thiện đáng kể quan bộ lọc mờ trong quá trình chuyển đổi từ tệp số chủ)

- đặt lại độ phân giải

- làm sắc nét ảnh theo ý người sử dụng

- giảm số bit bằng cách chuyển đổi cấu hình tệp (ví dụ, từ TIFF sang GIF) hoặc sử dụng các phương pháp giảm màu/ thang xám tối thích mà phần mềm cho phép

Khi đánh giá những ảnh hưởng của sự giảm số bit cần tính đến sự cân bằng giữa chất lượng ảnh và kích thước tệp. Nếu chất lượng ở mức không chấp nhận được thì cần giữ nguyên số bit. Khả năng của màn hình và video card cũng ảnh hưởng đến chất lượng ảnh, vì vậy các tệp phái sinh nên được đánh giá trên càng nhiều loại màn hình càng tốt.

- ghi tệp phái sinh vào dạng phù hợp với trình duyệt ảnh được sử dụng

Quan hệ giữa độ phân giải và kích thước pixel

Khi đã quyết định tạo ra tệp phái sinh có độ nét cao, bạn vẫn muốn hiển thị trên màn hình một phần ảnh càng lớn càng tốt. Nhớ lại công thức 13 dùng để tính tỉ lệ ảnh có thể được hiển thị tại một thời điểm, ta thấy độ phân giải của ảnh được tính theo kích thước pixel chứ không theo dpi. Công thức 18 cho thấy quan hệ giữa dpi và kích thước pixel.

Ví dụ, xét một ảnh phái sinh 90 dpi. Nếu kích thước nguyên bản là 5"x7" thì kích thước ảnh là 450 x 560 (Công thức 18b). Ảnh này được hiển thị toàn bộ trên bất kỳ màn hình nào có kích thước pixel từ 800 x 600 trở lên.

Công thức 18: Diễn giải độ phân giải của ảnh số

a. dưới dạng dpi:

b. dưới dạng kích thước pixel

pd ngang = dpi của ảnh x chiều rộng của nguyên bản

pd đứng = dpi của ảnh x chiều cao của nguyên bản

Những yếu tố khác cần lưu ý ở hệ thống hiển thị

Tính trung thực về màu sắc

Ta đang bàn về những thách thức trong việc tạo ra các ảnh để khai thác trên màn hình. Tính toàn bộ, chi tiết và tốc độ truyền đã được bàn đến. Và bây giờ ta sẽ nói đến mục tiêu khó thực hiện nhất, đó là sự thể hiện các thông tin màu đúng với nguyên bản.

Các chuyên gia về màu sắc ước tính rằng mắt người có thể phân biệt được 10 triệu màu khác nhau (R.W.G. Hunt, Measuring Color, 1987), nhưng họ cũng lưu ý rằng mắt mỗi người cảm nhận màu sắc theo cách riêng. Không giống như kích thước và mức chi tiết, màu sắc của tư liệu không phải là một đặc điểm khách quan có thể đo đạc được. Đặc điểm này mang tính chủ quan và thay đổi theo môi trường xem ảnh, và trong thế giới số thì lại thay đổi theo các đặc tính của màn hình (bộ nhớ video, các chất lân quang, độ nghiêng điểm, tuổi thọ). Nói sâu hơn nữa, quang phổ màu của màn hình hẹp hơn quang phổ màu mắt có thể cảm nhận được. Tổng số màu màn hình có thể thể hiện được gọi là "gam màu" ("color gamut") của màn hình.

Ta sẽ chạm trán với những thách thức đầu tiên khi đo mức độ trung thực màu ngay từ khi quét. Trong phần bàn về kiểm soát chất lượng của chương I, chúng ta đã lưu ý rằng có thể đánh giá bằng mắt thường qua bản in hoặc màn hình. Trong thực tế, có thể ước định nhanh nhất và dễ dàng nhất độ phân giải của một số lượng lớn tư liệu nhờ các bản in; còn ước định thông tin màu có thể thông qua màn hình. Nguyên nhân là gam màu (hay khoảng màu - color space) của màn hình bằng máy quét, còn của máy in lại thường quá hẹp. Cả màn hình và máy quét đều sử dụng tổ hợp các tia sáng RGB (đỏ, xanh lá cây, xanh lơ) - "các màu dương" ("additive colors")- để tạo ra quang phổ đầy đủ. Máy in sử dụng các sắc tố CMY (cyan, đỏ fucsin, vàng) và đôi khi dùng sắc tố K (đen) - "các màu âm" - để tạo ra quang phổ đầy đủ.

Mặc dù khoảng màu của màn hình tương ứng với máy quét, không phải bao giờ màu thể hiện trên màn hình cũng giống với màu quét. Để đảm bảo màu được tái hiện trung thực từ máy quét đến màn hình, bạn nên sử dụng bảng màu chuẩn và hiệu chỉnh thiết bị hợp lý. (Phần lớn các phần mềm quét và biên tập ảnh đều cung cấp các lệnh "hiệu chỉnh thiết bị", bao gồm thông tin để thiết định độ sáng, độ tương phản, gamma và điểm trắng (white point) của màn hình.)

Các bảng màu chuẩn gồm:

- Macbeth ColorChecker Color Rendition Chart (24 ô)

- PostScript IT8 Color Output Target (bảng cơ bản có 182 ô, bảng mở rộng có 928 ô)

Việc duy trì tính trung thực màu sẽ trở nên càng khó khăn ở các giai đoạn sau quét. Trước khi có một chuẩn chung được áp dụng rộng rãi (xem phần sau), phần mềm CMS (color management systems) là phương tiện tốt nhất mang lại màu sắc nhất quán giữa các bộ phận khác nhau của hệ thống. Phần mềm CMS gồm một loạt các "thông số thiết bị" ("device profile") dùng để xác định các khoảng màu vốn có của những thiết bị đầu ra và đầu vào khác nhau. Khi có từ 2 cấu hình máy được nối với nhau trong chuỗi số hoá ảnh, phần mềm sẽ xác định nơi các tiết diện thiết bị gối lên nhau để chuyển dịch màu một cách tương đương nhất. Nếu sự tái tạo màu từ thiết bị này sang thiết bị khác không dễ dàng, CMS sẽ dùng phương pháp chọn một màu gần nhất mà thiết bị có thể thể hiện được (phương pháp "gamut mapping"). Ví dụ, tất cả các máy in đều có khoảng màu hẹp hơn màn hình.

Các sản phẩm CMS gồm:

- Apple ColorSync, một phần mở rộng của QuickDraw

- Kodak Precision Color Management System (KPCMS), một phần mở rộng của Adobe Photoshop 2.5.1 và 3.0

- AgfaFotoTune

- CorelDraw (bao gồm CMS do Canlela cho phép)

Đề xuất

Chúng tôi đề xuất những bước làm sau đây trong trường hợp cần duy trì màu đúng với nguyên bản:

- kiểm tra môi trường quét:

- làm mờ ánh sáng ở môi trường xung quanh, duy trì ở những độ sáng cố định

- chiếu sáng nguyên bản trong các phòng xem đặc biệt với nguồn sáng tương ứng với màn hình (giá: $1200 - $3900)

- hiệu chỉnh các bộ phận của hệ thống (ở các phần quét và khai thác)

- đặt thiết bị ở những thiết định tối thích

- sử dụng bảng chuẩn và phần mềm quản lý màu CMS

- ghi lại những thiết định được sử dụng

- ví dụ: các tệp có đuôi TIFF 6.0 ghi màu nguyên thuỷ, điểm trắng và gamma (Poynton)

- cung cấp các thông tin thiết định tối thích cho người sử dụng

- gamma, điểm trắng số bit màu (ví dụ: Kodak đề xuất xem các ảnh mẫu URL:http:// www.kodak.com/ digitalImaging/ samples/aboutPix.shtml)

Nhờ những nỗ lực quốc tế chung của các nhà công nghiệp hàng đầu trong việc xây dựng tiêu chuẩn công nghiệp trong chế bản điện tử, sẽ sớm có những cải thiện đáng kể về quản lý màu trong lĩnh vực số. Sản phẩm ICC (International Color Consortium Profile Format), được thiết kế với mục đích thể hiện màu một cách thống nhất giữa các thiết bị và môi trường làm việc, là một công trình quan trọng vì nó giúp các nhà kinh doanh thống nhất được cách xác định và thể hiện một khoảng màu độc lập với thiết bị. Như vậy, việc duy trì các màu không đổi giữa các hệ thống sẽ trở nên dễ dàng hơn.

Độ nghiêng điểm (dot pitch)

Đối với các màn hình màu, độ nghiêng điểm là khoảng cách xiên giữa 2 điểm nằm kề nhau trên các màn tối RGB (RGB shadow masks). Độ nghiêng điểm là một nhân tố quan trọng đối với độ phân giải của màn hình, đơn giản vì tăng số lượng pixel cũng chẳng thể làm tăng chất lượng ảnh nếu các điểm quá gần đến nỗi chồng lên nhau, hoặc quá xa nhau đến mức làm giảm độ phân giải. Nhìn chung, màu được thể hiện ở độ nghiêng điểm từ 0,28mm trở xuống sẽ cho điểm hội tụ tương đối sắc nét. Độ nghiêng điểm không được tính đến trên màn hình đen trắng vì ở đó điểm hội tụ chỉ bị chi phối bởi độ tương phản.

Lưu ý: Để có điểm hội tụ tốt, màn hình màu phải sử dụng một màn tối để khớp các ống phóng điện từ RGB với mỗi pin được sử dụng để chiếu sáng một pixel trên màn hình. Quá trình này được gọi là quá trình hội tụ (convergence). (Màn hình đen trắng chỉ sử dụng một ống phóng điện từ nên không cần đến màn tối.) Nếu các ống phóng điện từ của màn hình màu không thật khớp, màn tối hoặc sẽ phong toả một số thông tin ảnh, hoặc sẽ tạo ra các quầng màu làm cho gờ của các chi tiết ảnh trở nên mờ đi. Do đó, các màn hình đen trắng chỉ nên sử dụng trong các hệ thống quét đen trắng chuyên dụng hoặc QC ảnh.

Bộ nhớ video

Như đã lưu ý trong phần bàn về các giao diện máy tính (tr. 63 - 64), bộ điều khiển màn hình là cầu nối giữa CPU và màn hình. Bộ xử lý của bộ điều khiển phải đủ nhanh để tránh tắc nghẽn thông tin được chuyển đến màn hình. Ngoài ra, bộ nhớ của nó phải đủ để hỗ trợ được những màu sẽ được thể hiện trên ảnh ở độ phân giải của màn hình, nếu không thông tin màu sẽ không được thể hiện hoặc chất lượng ảnh sẽ bị ảnh hưởng.

Bộ điều khiển hệ thống hiển thị lưu giữ một giá trị (tối đa là 24bit) vào bộ nhớ cho tất cả các pixel trên màn hình. (ở những bo mạch cũ, bộ nhớ video là DRAM. Các bo mạch mới được cấu hình với VRAM hoặc WRAM có khả năng vận hành nhanh hơn.) Để xác định xem cần bao nhiêu VRAM, ta nhân số pixel ở độ phân giải màn hình đặt sẵn với số bit tương ứng trên mỗi pixel, sau đó chuyển thành đơn vị KB hoặc MB.

Ví dụ: một màn hình SVGA cần VRAM = 1024 x 768 x 8 bit (0,79MB) để hiển thị thang xám đầy đủ, hay ảnh màu 8-bit.

Nhớ rằng khi kích thước pixel của màn hình tăng lên, khả năng của bộ điều khiển màn hình dùng để hỗ trợ cùng một số lượng màu hoặc màu xám sẽ giảm xuống. Như ta thấy từ bảng 7, một bộ điều khiển màn hình với VRAM = 1MB có thể thể hiện ảnh màu 24-bit ở độ phân giải 640 x 480, nhưng chỉ thể hiện được 8-bit màu ở độ phân giải 1024 x 768.

Bảng 7. Bộ nhớ video cần để hiển thị đen trắng, xám và màu

. 640x480 800x600 1024x768 1280x1024
1 -bít và . . . .
2-bít (4) 77KB 120Kb 97KB 328KB
4 -bít (16) 154 KB 240 KB 393 KB 655 KB
8 -bít (256) 307 KB 480 KB 786 KB 1,31 MB
16 -bít (65K) 614 KB 960 KB 1,57 MB 2,62 MB
24 -bít (16,7M) 992 KB 1,44 MB 2,36 MB 3,93 MB

 

Tuy nhiên, dù VRAM được sử dụng có lớn từ 1MB trở lên thì cũng không đảm bảo rằng bảng màu đầy đủ của, ví dụ, một ảnh GIF (256 giá trị) sẽ được thể hiện trung thực trên các màn hình khác nhau. Mặt khác, các hệ thống Macintosh và Windows95 định rõ sắc thái xám hoặc màu cho mỗi ảnh theo những cách khác nhau. Ví dụ: khi thể hiện một ảnh GIF 8-bit gồm 100 sắc thái xanh nước biển, bảng 256 màu sẽ thay đổi để thêm thông tin vào quang phổ màu xanh lơ; hệ thống Windows 3.1 lại sử dụng bảng 256 màu cố định phân phối đều cho các màu của quang phổ, do đó sẽ chỉ có 20 sắc thái xanh lơ. Có thể kiểm tra ảnh nhiều lần để khẳng định rằng chất lượng ảnh sẽ đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng ở nhiều loại màn hình và chương trình khác nhau.

Tốc độ phục hồi

Tốc độ phục hồi của màn hình ảnh hưởng đến cả khả năng xem ảnh và sự thoải mái của người sử dụng. Được đo bằng Hz, tốc độ phục hồi là số lần tái hiện ảnh trên màn hình mỗi giây. Tốc độ phục hồi cao tạo ra hình ảnh ổn định, và ngược lại sẽ tạo ra hình ảnh chập chờn thường thấy trên các màn ảnh rộng.

VESA (Video Electronics Standards Association) quy định rằng tốc độ phục hồi trên 70 Hz là cần thiết để đảm bảo ảnh không bị rung. Imaging Magazine xác định tốc độ tối thiểu là 72 Hz, và 76 Hz ở độ phân giải 1600 x 1200 với những ứng dụng sản lượng lớn. Hãy đảm bảo rằng tốc độ phục hồi trên 70 Hz là ở kích thước pixel bạn sẽ sử dụng, chứ không phải ở kích thước pixel nhỏ nhất của màn hình.

Ví dụ sản phẩm

Bảng 8 đưa ra so sánh giữa một số màn hình high- end về kích thước, độ phân giải và giá.

Bảng 8. Một số màn hình có độ phân giải cao

loại kiểu kích cỡ độ phân giải tối đa giá
Comerstone Dual page 120i b/w 19' 1600x1200 $ 1400
NEC MultiSync XP17 màu 17' 1280x1024 $ 1100
Hitachi/NSA Superscan Elite màu 20' 1600x1200 $ 1700
SDIS Color FX 20 màu 20' 1600x1200 $ 1700

 

Lưu ý: Màn hình nào cũng có tốc độ phục hồi trên 72 Hz; giá cả được ước lượng theo giá bán lẻ năm 1996 và không bao gồm bộ điều khiển màn hình.

Cấu hình hệ thống ảnh số 6: Máy in

Các ảnh số có thể được in bằng những máy in khác nhau, từ những máy phun mực rẻ tiền đến các máy in- copy high- end. Những loại máy in sau đây là phù hợp với ứng dụng ảnh trong thư viện và lưu trữ.

Những loại được đề xuất

in thử để tham khảo chất lượng

- máy in phun, máy in laser

thay thế các bản copy

- máy in laser, máy in- copy

nửa tông

máy in laser, máy in- copy

gam chuyển tiếp

- máy in thăng hoa mực

khổ to (lớn hơn 11"x17")

- máy in phun

Các bộ phận của máy in

- máy in và bộ nhớ

- phần mềm quản lý màu

- tính năng chuyển đổi tệp

- print server

- mạng

Như chúng ta đã thấy với các bộ phận khác của chuỗi số hoá, cũng có nhiều loại hệ thống in có thể được sử dụng trong ứng dụng ảnh số. Mỗi hệ thống có những đặc điểm riêng phù hợp với chất lượng ảnh, năng suất và giá. Lựa chọn công nghệ in phải cân nhắc rất nhiều vấn đề, từ những thuộc tính của tư liệu nguồn và ảnh số đến chức năng của các bản in trong tương lai.

Có thể đánh giá máy in thông qua những chỉ số sau:

độ phân giải và khoảng cách điểm

- số lượng điểm, hình dạng và kích thước điểm, và sự sắp xếp điểm

tái tạo màu

- khả năng tái tạo các thông tin xám hoặc màu

tái tạo tông màu (dải biến động xám/ màu)

- nửa tông hay gam chuyển tiếp

các tính năng chỉnh sửa ảnh (gồm cả tính năng dự phòng người sử dụng bỏ qua các quá trình chống răng cưa, do dự hoặc chuyên hoá về nửa tông)

kích thước tư liệu được in

- tính năng in tư liệu ngoại cỡ hay cắt trang

in một mặt hay hai mặt

các phương tiện hỗ trợ

- giấy trơn hay giấy sơn, phim đèn chiếu

tốc độ và sức chứa

- tốc độ đầu vào (ppm) và tính năng của RAM mở rộng

những cấu hình tệp được hỗ trợ

- TIFF thô, PostSript (mức 1 và 2), PLC (phiên bản 4 và 5)

các tính năng của mạng

- cấu trúc và các giao thức (ví dụ: CUPID)

Các xu hướng của công nghệ in

Những tiến bộ trong công nghệ in ra đời nhiều nhất trong lĩnh vực độ phân giải. Hai năm trước đây, in 600 dpi đã thay thế cho in 300 dpi, và đến nay, ta có cơ sở để tin rằng các máy in 1200 dpi sẽ sớm trở thành loại máy in để bàn thông dụng nhất trên thị trường. Ngày càng có nhiều nhu cầu về những quá trình in nửa tông tinh vi khiến cho máy in laser trở nên có sức cạnh lớn với các máy in- copy và máy in gam chuyển tiếp (thăng hoa mực) trong in xám và màu. Nhờ có kích thước điểm, cách sắp xếp điểm và các thuật toán nửa tông đa dạng (ví dụ: Torrey Pines Research) mà loại máy in laser tốt nhất có thể in ra tới 64 sắc thái màu xám. In màu cũng đang dần được cải thiện, đặc biệt là trong thị trường máy in phun.

Máy in có bộ nhớ mở rộng chứa những tệp ảnh số lớn đã trở nên thông dụng, còn những mẫu mới hơn thường hỗ trợ những dạng PostScript Mức 2. Các quy chế in qua mạng đang được hình thành và sử dụng trong những consortium giữa các tổ chức học thuật cao (như CUPID), nhưng vẫn không nên đánh giá thấp chi phí dành cho việc tạo ra những ảnh có độ phân giải cao có thể khai thác trực tuyến với dạng tệp in được ở nhiều chương trình in cũng như máy in khác nhau. (Xem chương III.) Trước khi hứa hẹn sẽ đưa vào môi trường mạng các ảnh in có chất lượng, hãy chắc chắn rằng cơ sở hạ tầng kỹ thuật đã sẵn sàng và hãy cân nhắc về chi phí bộ nhớ phụ trội cần khi khai thác trực tuyến.

Các loại máy in

- máy in phun (inkjet)

- máy in laser (laser)

- máy in- copy (copier - printer)

- máy in thăng hoa mực (dye sublimation)

Lưu ý: Mỗi loại máy in đều có loại in màu và loại in đơn sắc; các máy in màu loại in- copy và thăng hoa mực chỉ có tính năng in đủ màu, do đó không phải là loại phù hợp để in ảnh đen trắng.

Máy in phun

- thuốc hiện màu dạng lỏng được phun lên giấy

- những kiểu high- end có khả năng in màu khá đẹp

- tốc độ chậm (4ppm đối với bản in đen trắng, 6-23 phút mỗi ảnh đối với in đồ hoạ màu)

- sử dụng: in thử hoặc in tham khảo chất lượng thấp

- giá:$300 - $2000

- giá phương tiện: xấp xỉ $20/ hộp mực (ví dụ: để in CMYK bằng máy in HP DeskJet 1200 cần 4 hộp)

- ví dụ sản phẩm: Epson Stylus Pro ($999); máy in Scitex Outboard có khả năng in trên nhiều phương tiện (giấy, phim, nhựa vinyl, quần áo) có bề rộng tới 62,4"

Máy in laser

- thuốc hiện màu dạng bột được cố định bằng điện tích tĩnh điện

- 300 - 1200 dpi, dùng giấy trơn

- tốc độ cao (3-135 ppm)

- sử dụng: in bản sao lưu các tư liệu không có gam màu chuyển tiếp (thuốc hiện màu và giấy đạt yêu cầu lưu trữ); in bản tham khảo chất lượng cao

- giá: $800 - $250 000

- giá phương tiện: $60- 250 / 1 hộp mực

- ví dụ sản phẩm: HP LaserJet 4MV ($3000); máy in màu Xerox 4900 ($8500) in đen trắng với tốc độ 12ppm, in màu 3 ppm

- ví dụ về máy có tốc độ hoạt động trên mạng cao: HP LaserJet 5si MX, máy in laser PostScript với chu kỳ làm việc 100 000 trang/ tháng ($4000); Xerox DocuTech, chu kỳ làm việc trên 1 triệu ảnh/ tháng, có khả năng in 135 ppm ở mức 600 dpi ($250 000)

Máy in- copy

- máy in chủ có kết cấu CPU, bộ xử lý ảnh mành (raster image processor- RIP), bộ nhớ hệ thống, có khả năng nối mạng và phần mềm cho phép máy photocopy số chuẩn in ảnh số

- độ phân giải tối đa 400 dpi

- dải biến động cao hơn máy in phun và laser (đối với màu xám và màu) - 256 mức

- in giấy trơn với tốc độ như sao chụp

- sử dụng: in màu, xám hoặc in các bản văn/ dòng màu với số lượng lớn (ví dụ: khoảng 10 000 trang/ tháng)

- giá: $72 000 - $90 000

- ví dụ sản phẩm: Fiery XJ 170 (tương thích với các máy photocopy ảnh số màu của Canon, Kodak, Minolta, Ricoh và Xerox)

Máy in thăng hoa mực

- khuyếch tán hơi màu nhuộm trong suốt ở những cường độ nhiệt khác nhau

- 300 dpi, giấy sơn, phim

- tốc độ chậm (trên 5 phút mỗi bản in)

- sử dụng: in ảnh chụp hoặc ảnh đồ hoạ chất lượng cao

- là công nghệ in duy nhất có khả năng thể hiện đúng các gam chuyển tiếp (màu và mức độ đậm nhạt phụ thuộc vào hỗn hợp màu nhuộm ở mỗi điểm)

- giá: $5000 - $17 000 + (không gồm chi phí nâng cấp RAM)

- giá phương tiện: xấp xỉ $300 một bản in khổ giấy viết thư

ví dụ sản phẩm: Tektronix Phaser 440

Tính trung thực về màu sắc

Như đã lưu ý ở phần trước (tr. 86-88), máy in có khoảng màu hẹp hơn máy quét và màn hình. Duy trì được sự nhất quán về màu sắc ở mắt xích này của chuỗi số hoá là khó nhất. Trong nhiều trường hợp, màu đậm trên màn hình nằm ngoài khoảng màu của máy in, khi đó phải nhờ đến hệ thống quản lý màu để tạo ra màu xấp xỉ. Khi cần duy trì đúng gam chuyển tiếp của nguyên bản, các máy in thăng hoa mực sẽ cho kết quả tốt nhất, song cũng đòi hỏi chi phí cao nhất. Các phương tiện cũng ảnh hưởng lớn đến màu sắc được thể hiện; giấy sơn và phim thường thể hiện màu đẹp hơn giấy trơn. Cuối cùng, không gì bằng kinh nghiệm; quyết định và sự cẩn trọng của người vận hành là nhân tố quan trọng nhất khi tạo ra bản in màu.

Nguồn tin: www.nlv.gov.vn

Tổng số điểm của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
Từ khóa: phần

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn