Eingabe von Bildinformationen

Bei der Eingabe von Bildinformation kann man zwischen der Erfassung von stehenden und bewegten Bildern unterscheiden. Bei der Eingabe eines stehenden Bildes wird die Vorlage punktweise abgetastet und in ein Grafikformat des Rechners umgewandelt. Das resultierende Bild kann nachbearbeitet, in Text eingebunden und elektronisch verschickt werden.

Scanner

Scanner (Bildabtaster) sind Bildeingabegeräte, mit denen ein Bild oder ein Text zeilen- und punktweise abgetastet wird. Ein Lichtstrahl (Laser) tastet die einzelnen Punkte der Vorlage ab und registriert die Helligkeitsunterschiede, die in digitaler Form als Rasterbild gespeichert werden. Das gescannte Bild lässt sich punktweise weiterbearbeiten, unabhängig ob es sich um Text oder ein Bild handelt. Texte, die mit einem Scanner abgetastet wurden, können mit Programmen zur Texterkennung bearbeitet werden (OCR Software). Aufgrund des Kontrastmusters werden die Zeichen mit einer gespeicherten Vorlage verglichen und in das entsprechende Zeichen umgewandelt. Je mehr Informationen pro Fläche ein Scanner unterscheiden kann, desto besser ist das im Computer gespeicherte Ergebnis. Die Auflösung wird in dpi (dots per inch) angegeben. Auf dem Markt befindliche Geräte haben eine Auflösung von 600x600 dpi bis zu 4800x 9600 dpi. Ein anderes Gütemerkmal ist die Anzahl der scannbaren Graustufen bzw. Farben, denn lediglich bei Texten kommt man mit der Unterscheidung in schwarz/weiß aus. Bilder hingegen beinhalten Übergänge zwischen den beiden extremen. Die Farbtiefe, die ein Scanner erfassen kann bestimmt sich dadurch, wie viel Bit je Punkt erfasst werden. Der Ein-Bit-Scanner beschreibt jeden erfassten Bildpunkt mit einem Bit. Die in den Rechner übergebenen Bilddaten enthalten demnach nur schwarze und weiße Bildpunkte. Bei einer Abtasttiefe von 8 Bit können 256 Graustufen dargestellt werden. Um Farbfotos zu scannen ist eine Farbtiefe von 24 bzw. 30-Bit erforderlich, damit können 16,8 Millionen bzw. eine Milliarde Farbwerte erfasst werden. Spitzengeräte verfügen über eine Farbtiefe von 48 Bit. Zur Aufnahme der Farbwerte werden Halbleitersensoren verwendet (so genannte Charge Coupled Devices CCD). Ein monochromer Scanner enthält eine Zeile CCD-Elemente, die über die gesamte Breite angeordnet sind. Farbscanner tasten die Vorlage dreifach zur Erfassung der Grundfarben Rot, Grün und Blau ab. Ist nur eine CCD-Zeile vorhanden, so wird die Vorlage dreimal mit unterschiedlichen Filtern abgetastet, höherwertige Geräte arbeiten mit drei CCD-Zeilen, dadurch sind sie schneller und bieten bessere Wiedergabequalität. Die Auflösung und die Anzahl der Farben soll aufgrund des hohen Speicherbedarfs von gescannten Farbvorlagen auf die Aufgabe und die Ausgabemedien abgestimmt werden. Für Texte, die auf einem Laserdrucker ausgegeben werden, ist eine Farbtiefe von 30-Bit nicht sinnvoll.

Folgende Gerätetypen können unterschieden werden:

• Flachbettscanner: das einzuscannende Objekt liegt (ähnlich dem Kopieren) auf einer Glasplatte, unter der sich der Abtastmechanismus bewegt. Dadurch ist der Bedienungskomfort besser und es lassen sich auch dickere Vorlagen (z. B. Bücher) erfassen. Dieser Typ wird oft mit automatischen Einelblatteinzügen kombiniert.
• Handscanner: Sie werden heute kaum mehr zum Scannen von Text oder Bildern verwendet. Vielmehr finden Sie beim Einscannen von (Bar-) Codes Verwendung (Kassen, Lager, Paketzustellung, …)
• Stab- oder Einzugsscanner: Sie haben eine kompakte, stabförmige Bauform, sie können damit Platz sparend untergebracht werden. Die Vorlage (max. A4) wird automatisch von der Scanneinheit durchgezogen. Diese Typ findet sich haupsächlich in günstigen Home-Office- und Multifunktionsgeräten

Der Anschluss an den Computer erfolgt heute üblicherweise über die USB Schnittstelle. Als Kriterien für die Kaufentscheidung können neben der technischen Merkmale auch Zusatzeinrichtungen wie automatischer Vorlageneinzug oder Durchlichtaufsatz für Dias und Folien entscheidend sein.

Lesegeräte

Schriftenleser erkennen optisch oder magnetisch die Bedeutung einzelner, auf den Datenträgern gespeicherter Zeichen und geben diese in maschinell weiterverarbeitbarer Codierung (z. B. ASCII) aus. Hierzu werden vorher definierte Bereiche der Datenträger ausgewertet, in denen die Zeichen in maschinell lesbarer Form aufgezeichnet sind. Das Layout der Datenträger wird nicht mit erfasst. Klarschriftbelege sind sowohl maschinell als auch mit dem Auge lesbare Papierbelege. Die Schriften sind normiert, im Belegleser werden die Zeichen optisch (auf den Kontrast ansprechend) gelesen. Die eingelesenen Signale werden mit einem Soll-Mustersatz verglichen und jedem Zeichen wird die entsprechende Bedeutung zugeordnet. Die verbreiteste maschinenlesbare Schrift ist die OCR-B, wie sie in der Lesezone bei Bankbelegen verwendet wird.

Handschriftenleser: Handschriften sind zum Teil auch für Menschen schwierig zu erkennen, für Maschinen ist der Erkennungsvorgang noch schwieriger. Mit der immer leistungsfähigeren Hardware und verbesserter Software (z.B. eine „Lernphase“ mit individuellen Benutzern) wird die Rückweisungrate immer geringer.

Strichcodeleser: Zeichen, in erster Linie Ziffern, werden in Form von unterschiedlich starken Balken dargestellt. Als Informationsträger dient dazu Papier in Form von Etiketten oder auch die Verpackung. Mit Hilfe eines Scanners wird der Balkencode gelesen und maschinengerecht aufbereitet. Für den Menschen ist der Balkencode nicht lesbar. Beispiel für einen genormten Balkencode ist die europäische Artikelnummerierung EAN, die auf sehr vielen Handelsartikeln aufgebracht ist. Die Verpackung der Artikel dient zugleich als Datenträger. Die Europäische Artikelnummerierung gibt es als 13-stellige oder verkürzte 8-stellige Ziffernfolge.

Abb.: EAN-Code

Mit der dreizehnstelligen Nummer wird jeder Artikel eindeutig identifiziert, eine zusätzlich firmeninterne Kennzeichnung ist nicht mehr notwendig. Das EAN-Symbol besteht aus einer Reihe von parallelen dunklen Balken unterschiedlicher Breite auf hellem Grund, das durch eine Klarschriftzeile in OCR-B ergänzt wird. Das Symbol besteht aus zwei Hälften, die unabhängig voneinander gelesen werden können, somit kann der Code sowohl von rechts nach links als auch umgekehrt gelesen werden. Die GLN (Global Location Number) wird durch die jeweilige EAN-Organisation des jeweiligen Landes vergeben (für Österrreich: http://www.gs1.at/) und wird zur Identifikation von Unternehmen bzw. Unternehmensbereichen benötigt. Von der Länge der GLN (7 bzw. 9 Stellen incl. Länderpräfix) hängt ab, wie viele Stellen des EAN-Codes ein Unternehmen für die Artikelnummerierung zur Verfügung hat.

Abb.: EAN-Code

Für die obige Abbildung heißt das: Herstellerland ist Deutschland, der Hersteller ist BASF, das Produkt eine Videokassette E 300.

Mittlerweile kommen neben dem klassischen EAN Code viele andere grafische Codes zum Einsatz. Die ÖBB verwenden für Fahrkarten z.B. Data Matrix Codes.

Digitale Kamera

Eine digitale Fotokamera zeichnet Bilder auf und speichert diese in digitaler Form (meist JPEG-Format). Die einzelnen Bilder werden üblicherweise mittels USB-Schnittstelle oder Speicherkartenlesegerät auf den PC übertragen, wo sie nachbearbeitet, gespeichert und gedruckt werden können. In vielen Bereichen gleicht die Funktionsweise digitaler Kameras jener ihrer analogen Gegenstücke. Das Licht fällt durch das Objektiv ein, wird aber nicht auf einen Zelluloidstreifen, sondern auf einen fotosensorischen Chip geworfen. Dafür wird meist ein Charged Coupled Device Sensor (CCD) verwendet, der sich aus einer großen Anzahl Fotoelektroden zusammensetzt. Diese erzeugen je nach Helligkeit des eintreffenden Lichts eine Spannung, die von einem Analog/Digital-Wandler in digitale Werte umgerechnet wird. Für die Qualität der Fotos ist neben der Elektronik der Kamera natürlich nach wie vor die Optik von großer Bedeutung.

Wichtige Auswahlkriterien für Digitalkameras:

• Auflösung: diese wird in Bildpunkten angegeben (Pixel). Derzeit geläufige Werte sind 5 Millionen Bildpunkte bis über 12 Megapixel auch für den Nicht-Professionellen User.
• Komprimierung: um Speicherplatz zu sparen, werden die Bilder komprimiert. Meist wird das Format JPEG verwendet. Auf Grund immer kleinerer und billigerer Speichermedien erhöht sich die Quantität (Anzahl der gespeicherten Bilder) als auch deren Qualität (Auflösung).
• Brennweite: angegeben in mm, ist meist geringer als bei analogen Modellen.
• Zoomfunktion: optisches vs. digitales (Vergrößerung wird extrapoliert) Zoom
• Speicher: Als Speichermedien werden meist SD (Secure Digital) Speicherkarten verwendet.
• Die Kameras besitzen einen kleinen Monitor (oft schon anstatt des optischen Suchers), auf dem die Bilder sofort überprüft und gegebenenfalls gelöscht werden können.

Literatur

Weiterführende Links

• Institut für Datenverarbeitung
• Johannes Kepler Universität
• MUSSS-Moodle