Görüntü İşleme Cihazları

Tarayıcı (Scanner)

Kitap, dergi, gazete, fotoğraf gibi çeşitli basılı dokümanlarda bulunan renkli veya siyah beyaz yazıları, resimleri bilgisayar ortamına aktarmak için tarayıcılar kullanılmaktadır. 
Tarayıcılar,  dokümanın ince bir satır hâlinde ışıklandırılıp yansıyan ışığın algılanması prensibi ile çalışır. Algılanan ışık seviyeleri sensör tarafından gerilime dönüştürülerek ADC 
üzerinden sayısala çevrilip bilgisayara aktarılır. Burada sensörün boyutları ve ADC’nin çözünürlüğü taranan materyalin kalitesi açısından önemlidir. Işık kaynağı doğrusal ve tek 
boyutlu bir yapıya sahiptir. Tarayıcı içerisinde CCD optik algılayıcı, yansıyan ışığı CCD üzerine toplayan lens, yansıyan ışığı CCD üzerine taşıyan aynalar ve tüm bu sistemi yatay 
düzlemde ileri geri hareket ettiren step (adım) motor barındırır.

Tarayıcı Çeşitleri

Tarayıcılar değişik türlerde karşımıza çıkabilmektedir. Çok  fonksiyonlu yazıcılarda 

tümleşik olarak bulunan tarayıcılar, sadece tarayıcı özelliği olan ve genellikle A4 

boyutundaki kâğıtları tararken kullanılan tarayıcılar (flatbed) ve küçük boyutlardaki 

belgelerde tarama işlemini gerçekleştirebileceğiniz el tarayıcıları mevcuttur.

Tarayıcıların Bağlantıları

Tarayıcıların  hangi bağlantı noktası üzerinden bilgisayara bağlandığı, verilerin tarandıktan sonra bilgisayara gönderilmesi aşamasında önemlidir. Bağlantı noktasının  bant genişliği ne kadar yüksekse aktarım o kadar hızlı gerçekleşir. Günümüzde paralel port, SCSI, USB ve firewire arayüzüne sahip tarayıcılar bulunmaktadır.

Tarayıcılarla İlgili Temel Kavramlar

Çözünürlük

Birimi dpi (dot per inch=inç başına nokta sayısı) ile belirlenir. Bu değer ışık algılayıcı 

CCD sensör üzerindeki algılayıcı nokta sayısını belirler. Tarayıcılarda, çözünürlük arttıkça 

taranan resim büyür. Çözünürlük arttıkça adım motor daha küçük adımlarla dönerek resmin 

daha ayrıntılı taranması  sağlanır. Çözünürlük arttıkça resme ait bilgi de artar. Fotoğraf

kalitesinde bir resim için en az 300 dpi, baskı kalitesi için ise 72 dpi değerleri yeterli 

olmaktadır. Ama günümüzde bu değerlerden çok daha büyük (1200 dpi, 2400 dpi, 4800, 

9600 dpi…) çözünürlüğe sahip tarayıcılar bulunmaktadır. Tarayıcılarda yatay ve düĢey 

çözünürlük beraber kullanılarak çözünürlük belirtilir. 1200x2400 dpi, 4800x6400 dpi gibi. 

Tarayıcılarda iki tip çözünürlük vardır. Bunlardan biri, donanım; diğeri, yazılım 

çözünürlüğüdür. Burada önemli olan donanım çözünürlüğüdür. Çözünürlüğün yazılımla 

artması; donanımın elde ettiği piksellerin arasına yazılımla piksel eklenmesi (interpolasyon) 

ile gerçekleştirilir. Tarayıcı seçerken çözünürlüğün donanımın desteklediği çözünürlük 

olarak  dikkate alınması gerekir. Çok küçük nesneler, yüksek çözünürlükte taranırsa elde 

edilen resimlerde gözle görülür bozulmalar gözlemlenmiştir.

Renk derinliği (bit derinliği)

CCD sensör, algıladığı ışık seviyesini gerilime dönüştürmektedir. Tabiatta renkler, 

beyaz ve siyah arasında dağılım göstermektedir. Renk derinliği, algılanan ışık seviyesinin 

beyaz ve siyah arasında kaç farklı renkten biri olacağını belirler. Renk derinliği ne kadar 

fazla ise taranan resim o kadar gerçekçi olacaktır. Aslında bu değer, tarayıcı içerisindeki 

ADC (analog dijital çevirici)’nin çözünürlüğüdür. Örneğin bir tarayıcının renk derinliği 2 bit 

olsun. 22=4 yapar. Yani algılanan ışık seviyesi siyah ile beyaz dâhil 4 farklı renkten birisinin 

değerini alacaktır. Siyah ve beyaz tarama yapan bir tarayıcının renk derinliği 1 bittir. 

Taranan resimdeki tüm farklı renkler 21=2 farklı renkle oluşturulur. Bu renkler de siyah ve 

beyazdır. Günümüzde 24, 32, 48, 64 ve 96 bitlik renk derinliğine sahip tarayıcılar

bulunmaktadır. 24 bit değeri bile aslında yüksek bir değerdir. Renk derinliği daha çok renkli

fotoğrafların taranmasında önem arz etmektedir. Siyah beyaz doküman veya renk ayrım

hassasiyeti o kadar önemli olmayan durumlarda renk derinliği düşük olan tarayıcı tercih

edilebilir. Yüksek çözünürlükte taranmış bir resmi aynı kalitede görüntülemek için kullanılan

ekranın da en az o kadar çözünürlüğe sahip olması gerekir. Günümüzde henüz 96 bit

çözünürlüğe sahip ekranlar bulunmamaktadır.

Kameralar

Dijital Kameralar

Dijital kameralar  vasıtası ile fotoğraf çekip bunları bilgisayara aktarabilir ya da 

fotoğraf yazıcıları yardımı ile baskı yapabilirsiniz.Dijital fotoğraf makineleri, elektroniğin temelini oluşturan direnç değişimlerini esas alarak çalışır. Her malzemenin değişik durumlarda farklı dirençleri vardır. Kimisi nem oranıyla değişim gösterir, kimisi sıcaklıklar, kimisi de üzerine düşen ışığın frekansıyla değişim gösterir. Dijital fotoğraf makineleri de tamamen ışığın frekansını algılayan oldukça ufak fakat içerisinde günümüz teknolojisinde 15 milyondan fazla piksel barındırabilen panellerle çalışır. Bu pikseller son teknoloji ile her renge hassasiyet gösterebilir  hâle gelmiştir, yine de mükemmel değillerdir.

Işık panele düştükten sonra fotoğraf makinesinin içerisinde yer alan mikroişlemcilere 

yine önceden yüklenen ve her ışığın frekansına karşılık gelen direnç değerinin belirtildiği 

program yardımıyla her pikseldeki renk hızlıca tespit edilir ve işlenip resim oluşturulduktan 

sonra bu seferde LCD ekran üzerine düşürülerek kullanıcıya sunulur.

Işın bu panel üzerine gelmeden önce merceklerle odaklanır. Görüntünün fotoğraf 

makinesinde olduğundan daha parlak görünmesinin sebebi, ışın kırıcı gözlüklerde olduğu 

gibi bir tabaka ile kaplanarak renklerin bazı tonlarının elekten geçirilmesidir. Bu da daha 

parlak bir görüntü sağlar. Işın panel üzerine düştüğünde merceklerle görüntü tam sığdırılmış 

ve oldukça netleştirilmiş olur. Nasıl bir mercekle bir yere bakarken ya da merceğin bir kâğıt 

üzerine tutulup kâğıt yakılmak istendiğinde uygun odak uzaklığını bulmak için mercek ileri 

geri hareket ettirilir ya da dürbünle uzaklara bakıldığında görüntüyü netleştirmek için 

dürbünün mercek ayarlarıyla oynanır, fotoğraf makinesinin merceği de aynen öyledir.

Dijital kameralarla ilgili temel kavramlar:

Çözünürlük
Her karede kaç piksel olduğunu gösteren bu değer çektiğiniz fotoğrafın kalitesini 
belirlemektedir. Çözünürlük değerinin yüksekliği kaliteyi artıracaktır ancak fotoğrafın 
hafızada kapladığı alanı da artıracaktır. Çözünürlük değerleri sensör tipinin çözünürlük 
değerleridir. Fotoğraf makinelerinde CMOS ve CCD sensör olmak üzere iki tip sensör 
kullanılmaktadır. CCD daha çok enerji harcar, kolay ısınır, daha temiz ve kaliteli görüntü 
elde eder. CMOS ise daha az enerji harcar, ucuzdur, kolay üretilir fakat daha az kaliteli 
görüntüler elde eder.
 Genişleme yuvası
Dijital kameraların çözünürlükleri yüksek fakat iç hafızaları düşük olduğundan 
fotoğraf çekme kapasiteleri tamamen hafıza kartlarına bağlıdır. 6 MP’lik bir resim yaklaşık 
2,7 MB alan kaplayacaktır. Bu durumda 32 MB iç hafızası olan bir makine ile 11 tane resim 
çekebilirsiniz. Fakat bu cihaza 1 GB’lik hafıza kartı takarsanız çekebileceğiniz fotoğraf 
sayısı 380’e çıkacaktır. Hafıza kartları çeşitli türlerde olabilmektedir. Önemli olan cihaz 
hangi türde kartı kullanabiliyorsa o türde kart takmaktır. Secure digital (SD), compact flash 
(CF),  multi media card  (MMC) ve  memory stick  gibi farklı türlerde hafıza kartları 
bulunmaktadır. 
Yakınlaşma (zoom) özelliği
YakınlaĢma özelliği optik ve dijital olmak üzere iki çeĢittir. Optik yakınlaştırma, 
mercek ile yapılan gerçek yakınlaĢtırmadır.  Merceğin biri görüntüyü yakınlaştırıp bir 
noktada odaklarken diğeri gelen görüntünün ilk mercekten geçtikten sonra ters dönmesinden 
dolayı hem görüntüyü düzeltir hem de gözün görebileceği şekilde odaklar. Tabi ki zoom 
miktarı arttıkça mercek sayısı ve hareket kabiliyetleri değişim gösterebilir. Ayrıca 
objektiflerdeki geniş açı da yapılan zoomla değişmektedir. Bu da fotoğrafınıza sığdırmak 
istediğiniz kare, siz zoom yaptıkça küçülüyor demektir.  Optik yakınlaştırma resimde kalite 
kaybı oluşturmaz. Dijital yakınlaştırma ise yazılımsal yakınlaştırmadır. Kalite kaybına neden 
olur. Dolayısı ile bir fotoğraf makinesi  alırken en önemli husus dijital zoom oranının 
yüksekliğinden ziyade, optik zoom oranının yüksekliğidir. Dijital yakınlaştırmanın diğer adı 
“interpolasyon”dur. Yazılım ile görüntüyü oluşran pikseller arasına, tahminî piksel 
değerlerini oluşturarak resmi büyütmek anlamına gelir. Yazılım, kullandığı algoritmaya göre

ara değerleri tahmin eder. Ara değer tam olarak bilinemediğinden resmin kalitesinde 
bozulma olur. Mümkün olduğu sürece dijital yakınlaştırmanın kullanılması önerilmez. 
 Diyafram
Diyafram; kullanıcının gündüz veya gece, güneşli ya da kapalı havalarda en ideal 
fotoğrafı çekmesine imkân tanır. Diyaframın özelliği, mercek üzerine düşen ışığın miktarını, 
kapanıp açılarak ayarlayabilmesidir. Diyafram ışık yoğunluğunun fazla olması durumunda 
kapanır, az olması durumunda da açılarak genişler. Bu sayede kullanıcı, güneşli ve parlak bir 
havada da gece karanlıkta da benzer netliği yakalar.

 Dijital Video Kameralar

Dijital video kameralar vasıtası ile hareketli görüntüleri kaydedip görüntüler üzerinde
çeşitli işlemler yapabilir ve bunları televizyon, projeksiyon gibi cihazlar vasıtası ile direkt 
olarak izleyebilirsiniz.

,

Standart televizyon kamerası üç ana parçadan oluşur. Bunlardan birincisi lenstir. 

Lensler ve diğer optik elemanlar haricî optik sistem olarak da adlandırılır. ikinci parça ise 

görüntü aygıtlarıdır. CCD veya pickup tüp şeklinde olabilir. Bunlara dâhilî optik sistem de 

denir. Üçüncüsü ise LCD ekrandır. Kameranın ürettiği görüntüyü görmemizi sağlar.

Tüm dijital video kameralar aynı temel prensiple çalışır. Bu, optik görüntünün elektrik 

sinyaline, daha sonra televizyon aracılığıyla tekrar görünebilir hâle dönüĢtürülmesidir.

Objeden yansıyan ışık lens tarafından toplanıp görüntü aygıtına (CCD veya pickup) 

toplanan ışığı odaklar. Görüntü aygıtı ışığı video sinyaline dönüştürür. Bu sinyal daha sonra 

tekrar işlenerek ekran görüntüsü oluşturulur.

Dijital video kameralarla ilgili temel kavramlar:

Kayıt ortamı

Video kameralar MiniDV, DVD ve HDD gibi ortamlara kayıt yapabilmektedir. DVD 

ortamına yapılan kayıtları bilgisayar ve DVD okuyucularda doğrudan kullanabilirsiniz. Fakat 

DVD ortamına yapılan kayıtlarda, çekilen kayıt üzerinde düzenleme yapmak istediğinizde 

yapılan kayıt DVD üzerinde yapıldığından düzenleme yapamazsınız. Mini DV (kaset)’lerde 

90 dakikaya kadar tek yüzlü DVD’lerde 60 dakikaya kadar kayıt yapılabilir. HDD ortamı 

kullanan kameralarda ise sabit diskin kapasitesine bağlı olarak bu süre değişecektir. Sabit

diskli kameraların fiyatları Mini  DV ve DVD ortamına kayıt yapan kameralara göre daha 

yüksektir. Kasetlere (mini DV) yaptığınız kayıtları MPEG kartı denilen görüntü aktarma kartları 

ile bilgisayar ortamına aktarabilirsiniz. DVD ya da HDD ortamına yaptığınız kayıtları ise 

avi, mpeg, mov gibi farklı formatlara dönüştürebilirsiniz. 

 Lensler

Lenslerin temel işlevi görüntü aygıtının önünde küçük ve temiz bir görüntü üretmektir.

Genellikle video kameralar değiĢebilir odak uzaklıklı lenslere sahiptir.

Lenslerin temel nitelikleri;

    1.Odak uzaklığı,

    2.Odak noktası,

    3.Lens açıklığı,

    4.Alan derinliğidir.

Lenslerde odak uzaklığı, üretilecek görüntünün ne kadar dar veya geniĢ bir alanın 

çerçeve içerisine alınacağı konusunda belirleyicidir. Ayrıca odak uzaklığı, nesnenin / 

nesnelerin ne kadar büyük / küçük görüneceğini de belirler. 

Lensler, 

     Geniş açılı (narrow angle),

     Dar açılı (wide angle),

     Normal 

     Değişebilir odak uzaklıklı (zoom) olmak üzere sınıflandırılabilir.

Geniş açılı bir lens, geniş bir görüş açısı sağlar. Geniş açılı lenslerde, perspektif 

yığılmalar açısından nesne / nesneler birbirlerine gerçekte olduğundan daha uzak algılanır. 

Bu sebepten geniş açılı lenslerde kameraya yapılan yatay hareketler gerçekte olduğundan 

yavaş, kameraya dikey yapılan hareketler ise gerçekte olduğundan hızlı algılanır. 

Dar açılı lenslerde ise durum geniş açılı lenslerdekinin tam tersidir. Dar açılı bir lens 

dar bir görüş açısı sağlarken perspektif yığılmalar açısından nesneler birbirlerine olduğundan 

daha yakın görünür. Bundan dolayı kameraya yapılan yatay hareketlerde nesne gerçekte 

olduğundan hızlı, dikey hareketlerde ise gerçekte olduğundan yavaş algılanacaktır. Normal 

lensler ise perspektif yığılmaları insan gözünün gördüğüne yakın veren lenslerdir. Bir lensin 

geniş, dar veya normal açılı olmasını belirleyen filmin köşebentleri ve odak uzaklığıyla 

ilgilidir.Zoom lens, değişebilir odak uzaklığı sayesinde dar ve geniş açılı lensin özelliklerine 

sahiptir.

 Bilgisayar Kamerası (Webcam)

Bilgisayara resim ve görüntüyü aktarmak için kullanılan donanım birimidir. WebCam 

ile evde video ve resimler çekmek, ayrıca internet alt yapısını kullanarak görüntülü 

konuşmak mümkündür. Bunun için birçok üretici  WebCam  üzerine tümleşik olarak

mikrofon koymaktadır. WebCam’ler USB port üzerinden bilgisayara bağlanır. Nadiren  de 

olsa güvenlik amaçlı kullanılabilir.

WebCamler’de görüntüyü yakalamak için optik sensörler kullanılır. Sensörlerin 

üzerinde binlerce küçük optik (ıĢık) algılayıcı vardır. Bu algılayıcılar dıĢarıdan gelen ıĢığı 

elektriksel iĢarete dönüĢtürdükten sonra sayısala  çevirip bilgisayara gönderir, böylece

görüntü elde edilir. Bir sensör üzerinde ne kadar çok algılayıcı varsa görüntüye ait o kadar 

çok ayrıntı algılanabilir.

WebCam’ler kullanılan sensör tipine göre CMOS ve CCD olmak üzere ikiye ayrılır.  

CCD daha çok enerji harcar, kolay ısınır, daha temiz ve kaliteli görüntü elde eder. CMOS ise 

daha az enerji harcar, ucuzdur, kolay üretilir fakat daha gürültülü (görüntü üzerinde 

istenmeyen noktacıklar) ve daha az kaliteli görüntüler elde eder.

4.2.3.1. WebCam’lerle ilgili temel kavramlar:

 Çözünürlük

Sensör üzerindeki algılayıcı miktarını gösterir. Mega  piksel (MP) olarak

değerlendirilir. Ne kadar çok olursa o kadar iyi ve ayrıntıların yer aldığı görüntüler elde 

edilir. Günümüzde gerçek sensör çözünürlüğü maksimum 1.3MP civarı çeşitli WebCam’ler

bulunmaktadır. Resim ve videoların ayrı ayrı çözünürlüğü vardır. Genelde resimlerin

çözünürlüğü videolara göre daha yüksektir fakat bazen aynı olabilmektedir. Videolarda

çözünürlüğün az olmasının nedeni saniyede alınan görüntü sayısını artırmaktır. Pahalı

kameralarda video çözünürlüğü ve saniyedeki görüntü sayısı çok daha iyi olmaktadır.

Gece aydınlatmalı LED ışıklar

Gece görüntü almaya yardımcı çeşitli sayıda LED lambalara sahip  WebCam’ler, 

aydınlığı düşük ortamlarda daha iyi görüntüler elde etmek için kullanılabilir.

Zoom (Büyütme)

Görüntüyü daha da büyütmek için gerekli bir özelliktir. 4x, 10x gibi değerler alır. 

Örneğin 4x değeri, görüntüyü 4 kat büyütebilir demektir.

FPS (Frame per second)

Webcam’in saniyede yakaladığı görüntü sayısını gösterir. Ne kadar çok olursa görüntü 

ve video kaydı o kadar mükemmel olur. Günümüzde 15, 30, 60 gibi fps oranlarına sahip 

WebCam’ler vardır.