Această lucrare prezintă digitizorul Wacom Graphire₄ produs de firma Wacom. Lucrarea va conţine o prezentare a tehnologiilor de realizare a digitizoarelor, precum şi prezentarea digitizorului Graphire.

Digitizoarele pot fi considerate o categorie aparte de dispozitive de intrare. Ele fac legătura între mână şi calculator.

Un digitizor este alcătuit din două componente principale: O suprafaţă plană şi un creion. Suprafaţa plană generează coordonatele (X,Y) ale poziţiei vârfului creionului aflat în apropierea sau chiar pe suprafaţa plană. Creionul este în proximitatea tabletei atunci când se află destul de aproape încât este detectat. Rezultatul poate fi „aprinderea” unui pixel (apariţia cernelei digitale), dacă detectarea creionului s-a făcut într-o regiune a aplicaţiei care acceptă scrierea, sau o comandă de control, dacă detectarea creionului s-a făcut într-o regiune a aplicaţiei cu butoane de control.

La prima vedere se poate spune că un digitizor lucrează după acelaşi principiu de funcţionare ca cel al unui mouse. Această presupunere este adevărată, dar se limitează la faptul că un digitizor poate emula cele mai răspândite tipuri de mouse-uri.

Un digitizor are două moduri de lucru:

·        modul de lucru relativ, numit şi modul mouse; în acest mod, poziţia creionului pe tabletă nu corespunde cu punctul corespunzător cursorului pe ecran. Indiferent din ce poziţie de pe tabletă se reia desenul, cursorul este pus în mişcare de la ultima sa poziţie.

·        modul de lucru absolut; în acest mod, coordonatele creionului de pe tabletă corespund cu poziţia cursorului de pe ecran. Dacă creionul este ridicat de pe tabletă şi pus în alt loc, cursorul de pe ecran face acelaşi salt.

Diferenţa dintre un digitizor şi un touchscreen, cu toate că utilizează tehnologii asemănătoare (suprafaţa sensibilă la atingere, pentru a citi poziţia), este că un touchscreen nu poate fi utilizat pentru scriere. În timp ce un touchscreen utilizează ca intrare degetul, un digitizor utilizează un creion pentru a capta comenzi, caractere scrise, etc. Dacă un digitizor răspunde la atingerile de deget, păstrarea mâinii pe tabletă în timpul scrierii poate da erori. Un digitizor oferă acurateţe mai mare decât un touchscreen, fiind mai potrivit pentru sistemele cu creion.

Tehnologiile de realizare a digitizoarelor se pot clasifica după modul de realizare a tabletei grafice, astfel: cu grilă electromagnetică, cu grilă electrostatică, cu film rezistiv sau cu film capacitiv-electrostatic.

2.1. Digitizoare cu grilă electromagnetică

Aria activă a tabletei conţine o grilă de conductoare fine (fire sau trasee conductoare pe un circuit imprimat) legate în formă de buclă pentru a genera un câmp electromagnetic. Grila acţionează ca o antenă pe suprafaţa tabletei. Creionul conţine în vârf o bobină. Când se apropie creionul, bobina generează un curent de intensitate mică ce induce o tensiune mică într-unul din firele grilei. Procesorul tabletei detectează tensiunea şi generează coordonatele (X,Y). De obicei, grila este situată pe suprafaţa posterioară a LCD-ului într-un Pen System. Dacă creionul se apropie de marginea grilei, câmpul electromagnetic se distorsionează. Spaţiile între conductoarele grilei afectează acurateţea. Spaţiile mai mici permit detectarea mai exactă a poziţiei creionului.

În implementarea tradiţională, grila este desenată pe un circuit imprimat, având un substrat rigid epoxi, sau confecţionat pe baza unui film mylar transparent. Placa epoxi este mai scumpă şi mai greu de realizat, iar distanţa dintre două fire alăturate este mai mare decât la cele cu film Mylar. Acestea din urmă dau posibilitatea îndoirii firelor în jurul unui spaţiu protector astfel încât firele de întoarcere să se afle sub grilă.

Cele mai multe digitizoare realizate cu grilă electromagnetică utilizează cel mai puternic semnal provenit de la liniile X şi Y ale grilei, pentru a determina poziţia grosieră, apoi calculează poziţia fixă interpolând valorile citite din două-trei citiri ale grilei. O variantă de acces este folosirea unei grile fază cu două seturi de fire X, aflate la distanţe diferite. Procesorul tabletei calculează poziţia pe baza semnalului cel mai puternic relativ la cele două seturi de fire, mai rapid fată de căutarea individuală a firelor, în vederea determinării celui mai puternic semnal. Se foloseşte aceeaşi metodă şi pentru determinarea poziţiei Y.

Multe tablete electromagnetice dau eroare de viteză când creionul se mişcă în diagonală cu viteză mare. Eroarea rezultă datorită diferenţei de timp dintre poziţiile citite. Acest lucru poate să nu fie valabil dacă utilizatorul scrie numai caractere mici, dar eroarea poate fi importantă pentru desene, schiţe rapide, semnături etc.

Proiectarea bobinei din vârful creionului poate da eroare de înclinare, fiind situată cu un inci deasupra vârfului creionului, când utilizatorul ţine creionul într-o poziţie normală. Dacă utilizatorul înclină prea mult creionul, pot apărea erori.

Interferenţa este un alt dezavantaj al grilelor electromagnetice. Câmpul electromagnetic pe care aceste tablete îl utilizează este deranjat serios de cadrele metalice, armonicele componentelor electronice digitale etc. (aceste tablete utilizează în mod atipic o frecvenţă de 120 kHz pentru semnalele dintre tabletă şi creion). Ca rezultat, tableta trebuie proiectată corespunzător pentru fiecare Pen Computer. Chiar schimbarea tipului LCD-ului pentru acelaşi produs va determina reproiectarea digitizorului.

O altă problemă de proiectare este că grila nu poate fi pusă în faţa LCD-ului fără să determine apariţia unor linii negre pe display. Soluţia este să se pună grila sub LCD.

Printre fabricanţii ce utilizează această tehnologie se numără: Calcomp, Hitachi, Logitech, Summagraphics şi Wacom.

2.2. Digitizorul Wacom

Digitizorul Wacom foloseşte tehnologia electromagnetică numită give and receive resonance, care elimină necesitatea cablului pentru creion. La fiecare 20 de microsecunde se schimbă distribuţia rolurilor dintre tabletă şi creion de la emiţător la receptor. În rol de emiţător, tableta emite unde electromagnetice de o anumită frecvenţă ce sunt recepţionate de un circuit de rezonanţă paralel aflat în creion. Tensiunea indusă în bobina circuitului este înmagazinată într-un condensator legat în paralel cu bobina. Energia înmagazinată aici este folosită de creion pentru a retransmite undele pe o altă frecvenţă tabletei. Tableta, în modul receptor, poate localiza undele transmise de la creion şi poate stabili poziţia creionului.

O altă caracteristică care derivă din acest procedeu este posibilitatea de a produce linii mai groase sau mai subţiri, în funcţie de cât de apăsat este creionul pe suprafaţa tabletei. Presiunea exercitată asupra creionului modifică frecvenţa de rezonanţă a circuitului paralel din creion şi tableta poate sesiza dacă s-a apăsat creionul mai tare sau mai încet.

Digitizorul Wacom Graphire₄ face parte din categoria digitizoarelor cu grilă electromagnetică. Creionul nu are fir deoarece este construit în tehnologia give and receive resonance. Pachetul (vezi figura 2) conţine tableta Graphire, creionul Graphire, un CD cu driverul şi un CD cu aplicaţia Corel Painter Essentials 2.

3.1. Caracteristici

·        suprafaţă activă: aproximativ formatul A6;

·        sensibilitate la presiune: 512 niveluri;

·        rezoluţie: 2000 dpi;

·        tableta are două butoane programabile şi o rotiţă pentru scroll;

·        creionul are un buton pentru clic-dreapta şi un buton pentru dublu-clic;

·        cadru transparent pentru poze;

·        compartiment pentru creion;

·        „radieră virtuală” în celălalt capăt al creionului;

·        creionul este independent de baterii şi fără fir;

·        dispozitiv plug & play;

3.2. Informaţii tehnice

Tableta:

·        dimensiuni: 208 ´ 203,8 ´ 17,8 mm;

·        suprafaţă activă: 127,6 ´ 92,8 mm;

·        lungimea cablului: 1,5 m;

·        greutate: aproximativ 500 g;

·        rezoluţie: 2000 dpi;

·        acurateţe: +/– 0,5 mm;

·        nivele de presiune: 512;

·        înălţime maximă de citire: 5 mm;

·        interfaţă: USB;

·        butoane Express: 2.

Creionul:

·        dimensiuni: 137,8 ´ 12 mm;

·        greutate: aproximativ 12 g;

·        vârfuri utile în ambele capete;

·        nivele de presiune: 512.

3.3. Meniul Corel Painter Essentials 2

Meniul aplicaţiei conţine următoarele butoane:

·        File: New; Open; Close; Clone; Clone Source; Save; Save as; Revert; TWAIN     Acquire; Select TWAIN Source; Page Setup; Print; Quit;

·        Edit: Undo; Redo; Fade; Cut; Copy; Paste; Paste into New Image; Clear; Preferences: General, Brush Tracking;

·        Canvas: Resize; Canvas Size; Tracing paper; Set Paper Color;

·        Select: All; None; Invert; Reselect; Float Feather;

·        Effects: Soften; Sharpen; Orientation: Rotate, Scale, Flip Horizontal, Flip Vertical; Fill; Tonal Control: Brightness/Contrast, Equalize; Surface Control: Apply Lighting, Apply Surface Texture, Express Texture, Woodcut; Focus: Sharpen, Soften; Esoterica: Auto Van Gogh;

·        Window: Hide Palettes; Arrange Palettes; Zoom In; Zoom Out; Zoom To Fit; Hide Toolbox; Hide Property Bar; Hide Brush Selector Bar; Hide Colors; Hide Layers; Screen Mode Toggle;

·        Help: Help Topics; Tech Support; Hide Tool Tips; Upgrade Now; Get Corel Painter Essentials 2 Training; About Corel Painter Essentials 2.

1.      Se parcurge introducerea teoretică.

2.      Se observă caracteristicile digitizorului Wacom Graphire₄.

3.      Se deschide aplicaţia Corel Painter Essentials 2 (Start ® All Programs ® Corel Painter Essentials 2 ® Corel Painter Essentials 2.exe).

4.      Din meniul File, se selectează dimensiunea zonei de lucru (în pixeli) precum şi rezoluţia (în pixeli per inci). Din această fereastră se mai poate seta şi culoarea paginii (background). Se apasă butonul OK.

5.      Se selectează din Toolbox unealta Brush. Din Property Bar se selectează Freehand strokes şi dimensiunea traseului din intervalul de valori [1;749] (de exemplu, 6.0). Se desenează o spirală în zona de lucru. (vezi figura 3).

Apoi se deschide o nouă fereastră de lucru în care se desenează o nouă spirală, dar utilizând Straight line strokes. Se păstrează aceeaşi dimensiune a traseului (6.0) (vezi figura 4).

6.      Se deschide o nouă fereastră de lucru. Se selectează unealta Brush. Din Property Bar se selectează Straight line strokes. Se desenează câteva contururi închise pentru a fi colorate. Se selectează unealta Paint Bucket. Din fereastra de culori se selectează culori diferite pentru a umple toate contururile desenate (vezi figura 5).

7.      Cu ajutorul uneltei Magnifier, se vizualizează desenele la diferite nivele de zoom (de exemplu: 20%, 50%, 200%, 400%, 800%) din intervalul de valori cuprins între 4,2%  şi 1600%.

1.      Care este diferenţa dintre un digitizor şi un mouse?

2.      Care sunt modurile de lucru ale unui digitizor?

3.      Care este diferenţa dintre un digitizor şi un touchscreen?

4.      Care sunt dezavantajele digitizoarelor cu grilă electromagnetică?

5.      Prezentaţi tehnologia give and receive resonance.

6.      Care sunt diferenţele dintre digitizoarele cu grilă electromagnetică şi cele cu grilă electrostatică?

7.      Care sunt dezavantajele digitizoarelor cu film rezistiv?

8.      Care sunt avantajele digitizoarelor cu film capacitiv-electrostatic?

9.      Din ce categorie de digitizoare face parte digitizorul Wacom Graphire₄?

10.  Care este rezoluţia digitizorului Wacom Graphire₄?

11.  Câte nivele de presiune are digitizorul Wacom Graphire₄?

12.  Ce interfaţă utilizează digitizorul Wacom Graphire₄?

13.  Câte butoane are creionul digitizorului Wacom Graphire₄ şi care sunt funcţiile acestora?

14.  În ce meniu se găseşte comanda de rotire a imaginii (rotate)?

15.  Din ce meniu se poate schimba contrastul imaginii?

16.  Prezentaţi câteva domenii de aplicaţii practice ale acestui tip de tabletă grafică.