Эволюция USB документ-камер на примере DOKO DC1M

     Сравнительно недавно цифровые документ-камеры начального уровня, характеризующиеся наличием исключительно USB интерфейса, были предназначены для решения единственной задачи – передача “живого” видео с объектива камеры на компьютер с поддержкой максимального разрешения Full HD (1920x1080). В качестве интерфейса передачи использовался массовый USB 2.0, достаточный для обеспечения плавного видеопотока с разрешением вплоть до Full HD. И хотя матрица таких USB документ-камер постепенно качественно улучшалась (с 5 мегапикселей до 8), по сути это не давало пользователю особых преимуществ за исключением возможности применения «умного» цифрового увеличения объекта демонстрации с минимальной потерей качества изображения.

Постепенное распространение нового скоростного интерфейса USB-C, а также удешевление матриц с разрешением выше 10 мегапикселей рано или поздно должно было коснуться описываемый сегмент бюджетных USB документ-камер. И вот наконец-то перед нами первый представитель данного эволюционного развития – модель DOKO DC1M. Модель, оборудованная продвинутым поворотно-складным механическим штативом, современной 13-мегапиксельной CMOS матрицей и интерфейсом USB-C. Далее в обзоре мы постараемся разобраться в преимуществах, которые дает такая комбинация характеристик, а также в том, насколько удачно всё это реализовано в конкретной модели-«пионере» DC1M.

DOKO DC1M — портативная USB документ-камера для учебных классов и конференц-залов

Область применения

Начать стоит с того, что DOKO DC1M может быть использована для решения нескольких разноплановых задач. В первую очередь эта камера представляет собой презентационное устройство, предназначенное для демонстрации на большом экране изображений различных предметов. Например, она позволяет учителю показывать в учебном классе изображения карт, иллюстраций, различных учебных пособий и даже быстро протекающих физических и химических процессов. И делает это она очень неплохо, ведь при HD разрешении 1920х1080 она обеспечивает кадровую частоту в 30 Гц, что гарантирует необходимую плавность отображения. Но, с другой стороны, эта же камера может быть использована для получения и сохранения с высоким разрешением (до 4160х3120) цифровых изображений наблюдаемых предметов, в том числе документов и книг. Более того, ее ПО имеет встроенный модуль OCR c поддержкой распознавания многоязычных текстов. И с этой точки зрения она работает как бесконтактный сканер. Впрочем, такое её применение является скорее дополнительным бонусом, по удобству и качеству сканирования она все же уступает специализированным устройствам (например, DOKO CS14, Shine Ultra и тем более CZUR ET24 Pro). Но обо всём по порядку.

Необходимо подчеркнуть, что DOKO DC1M – это USB документ-камера. Это означает, что все общение с «внешним» миром она осуществляет только через USB интерфейс. И никаких других способов передачи формируемых камерой изображений на внешние мониторы (экраны), кроме как через подключенный компьютер, не существует. Именно в окне управляющей компьютерной программы будет в реальном времени отображаться текущее изображение сцены. И все преобразования данного изображения, в том числе его увеличение, поворот и отражение, эффекты «Разделение экрана» и «Картинка-в-картинке», добавление графики и аннотаций, ну и конечно сохранение отдельных кадров или запись видео – всё только на компьютере. Впрочем, к видеовыходу компьютера можно подключить видеопроектор и передавать компьютерное изображение на большой экран (интерактивную доску). В таком варианте текущее изображение станет доступным всей аудитории. Именно так чаще всего и используются подобные USB камеры. Если же необходима возможность прямой передачи формируемых изображений с камеры на монитор/экран, то придется выбирать другие модели, оснащенные VGA/HDMI выходами. Таких документ-камер, в том числе в линейке DOKO, достаточно много (например, DOKO DS13FS или DOKO DC1320M) – но это более сложные устройства, обладающие собственной памятью и процессором, и их цена оказывается существенно выше.

DOKO DC1M — это USB документ-камера, а значит подключение к ПК и питание осуществляется по USB интерфейсу

Конструкция

Общий дизайн и конструкция документ-камеры заслуживают самой высокой оценки. Пожалуй, это одно из наиболее удачных решений в данном классе устройств. Камера «стоит» на надежном, достаточно тяжелом основании, что придает ей необходимый запас устойчивости. И это на практике действительно важно. Дело в том, что нередко в погоне за компактностью основание делают столь малым и/или легким, что при неловком движении рукой камера легко опрокидывается (хорошо, если не падает на пол). Так вот у DOKO DC1M такая ситуация практически исключена.

DOKO DC1M имеет поворотно-складной штатив с пятью степенями свободы и рабочую область A3+

Что касается её штатива, то он не просто складной, но и поворотный – аж в 5 направлениях. Это позволяет очень гибко изменять положение камерной головки, тем самым регулируя в широком диапазоне и расстояние до объекта и ракурс его наблюдения. Так что доступными для отображения оказываются и очень малые предметы (размером с монету или визитку), и книжные/газетные развороты формата А3+, и изображения самой аудитории (в этом случае камера может быть использована для видеонаблюдения, причем с возможностью регистрации видео).

Ещё одно несомненное достоинство конструкции – наличие на основании 6 кнопок управления:

Они позволяют управлять не только встроенной подсветкой самой камеры, но и зеркально переворачивать формируемое изображение (относительно горизонтальной и/или вертикальной осей – всего 4 положения), а также менять масштаб отображения (в очень широких пределах увеличивать/уменьшать изображение), управлять фокусировкой и даже давать управляющей программе  команду на захват и сохранение сформированного изображения. Для бюджетной USB документ-камеры такой набор на сегодняшний день является уникальным.

Кнопка «Отражение» на основании DOKO DC1M для моментального зеркального отображения объекта

Нельзя не отметить, что камера оснащена USB 3.0 интерфейсом – соответствующий порт типа C размещен сзади на основании. Среди прочего данный интерфейс обеспечивает высокую скорость обмена данными между документ-камерой и компьютером. У DOKO DC1M он используется не только для передачи цифровых изображений с камеры на компьютер, но и в обратную сторону – для управляющих команд из компьютерной программы на камеру.

Подключение и питание DOKO DC1M осуществляется по USB-C интерфейсу (совместим с USB 2.0)

Что касается подсветки, то ламп не одна, а две! Круглая по форме находится рядом с объективом, еще одна продолговатая (с 5 светодиодами) – на соседнем плече штатива. Всего 4 уровня подсветки: по первому нажатию кнопки на основании камеры включается только круглая лампа, а при последующих нажатиях её дополняет вторая лампа (3 уровня яркости). И в отличие от моделей предыдущих поколений, эта подсветка не для проформы – она действительно яркая, с её помощью можно снимать изображения даже в темной комнате.

DOKO DC1M оборудована двумя светодиодными лампами подсветки и встроенным микрофоном

Характеристики

Анализируя технические характеристики камеры, первое, на что следует обратить внимание, так это разрешение. DOKO DC1M оснащена современной 13-мегапиксельной CMOS матрицей, что позволяет достигать 4K Ultra HD разрешения 3840х2160 при аспектном отношении 16:9, и даже более высокого – 4160х3120 при отношение сторон 4:3. Понятно, что это обеспечивает очень высокую детализацию формируемых изображений. Если оценивать достигаемое разрешение в DPI, то для документов стандартного формата А4 (210х298 мм) это соответствует примерно 350 DPI. Такого разрешения вполне достаточно для решения многих прикладных задач, например, для устойчивого распознавания текстовой информации и перевода сканируемых документов в MS Word формат. Это еще раз доказывает возможность успешного использования данной модели документ-камеры не только для презентаций, но и для сканирования.

Однако, нельзя не признать, что обратной стороной высокой подвижности штатива является некоторая сложность юстировки, т.е. настройки положения камерной головки относительно горизонтальной плоскости. А при неточной юстировке могут появляться геометрические искажения. В результате, например, изображение прямоугольного листа станет трапециевидным:

Для презентационных задач подобные небольшие искажения вполне допустимы, а вот для целей сканирования их лучше избегать. Так что после любого поворота штатива придется тратить время на проверку и настройку положения камерной головки – опираясь при этом на формируемое в окне программы изображение реперного объекта (например, того же листа). Это, надо признать, довольно трудоемко, а потому неудобно. Впрочем, один раз отъюстировав, далее этим уже можно не заниматься (по крайней мере до тех пор, пока опять не повернете головку) и сканировать всю серию с найденным положением штатива.

Не менее важной характеристикой любой документ-камеры является поле зрения – максимальный размер захватываемой области в горизонтальной плоскости рабочего стола. По паспортным данным у DOKO DC1M он составляет А3 (т.е. 42х30 см), но в реальности это А3+. Чтобы достичь большей площади достаточно поднять камерную головку повыше. Важно отметить, что она зависит ещё и от выбранного разрешения камеры. Так, при установке разрешения 4160х3120 удается добиться поля зрения в 50х38 см, а при 3840х2160 – только 50х30 см.

Отличает модель DC1M и высокая частота обновления изображений (до 30 кадр/сек), что обеспечивает плавность отображения динамичных сцен. Это, как уже отмечалось, обеспечивается за счет использования современного USB-C интерфейса.

Ещё одно очень полезное свойство DOKO DC1M – возможность переключения с режима автофокусировки на ручную настройку фокуса. Дело в том, что хотя в большинстве случаев режим авто работает очень хорошо, в некоторых сложных сценах он ошибается. Например, при необходимости съемки с близкого расстояния малого и к тому же бликующего предмета. Для примера ниже представлены два изображения монеты, снятые камерой примерно с расстояния в 5 см. Первое из них – в режиме авто, второе – при ручном выборе фокуса (визуальная подстройка изображения):

DOKO DC1M позволяет осуществлять ручную настройку фокуса при демонстрации мелких объектов с близкого расстояния

При ручном выборе фокус оказывается зафиксированным – это на практике важно при съемке серии однотипных документов (стопки листов). И надо сказать, что ранее такая возможность была доступна только у более дорогих моделей.

Программное обеспечение

Как короля делает свита, так и любое компьютерное изделие становится достойным устройством только при наличии удобного, понятного и эффективного ПО. Собственно говоря, без специализированной программы документ-камера DOKO DC1M (также как и другие подобные USB документ-камеры) просто невозможно использовать. Именно поэтому на предлагаемое ПО всегда необходимо обращать особое внимание.

В комплекте c камерой DC1M идёт программа «DOKO Camera». Если кратко резюмировать, то она вполне добротна, позволяет достаточно эффективно решать поставленные задачи. К тому же надо сказать, что прилагаемое Руководство пользователя довольно подробно описывает имеющийся функционал, что на практике встречается не так уж и часто.

Основные достоинства ПО:

1) Хороший набор презентационных эффектов, включая добавление поверх отображаемого изображения графических фигур и текстовых комментариев, наложение нескольких видов масок:

2) Встроенная функция «Картинка-в-картинке», когда в дополнительном окне отображается живое изображение со второй камеры. Это, например, позволяет учителю одновременно с демонстрацией учебных материалов вести наблюдение за аудиторией.

3) Встроенная функция «Разделение экрана», когда в окне просмотра программы слева отображается одно из ранее сохраненных изображений, а справа – текущее изображение. Это, например, можно использовать для визуального сравнения и выявления отличий изображений:

Программа «DOKO Camera» помимо применения презентационных эффектов также позволяет осуществлять сканирование

4) Автоматический и ручной режимы кадрирования, позволяющие эффективно выделять в изображении наблюдаемой сцены и сохранять в отдельный файл только «полезную» часть.

5) Возможность записи не только отдельных кадров, но и серии изображений с заданным временным интервалом. Это, в частности, может быть использовано для документирования протекающих процессов.

6) Встроенная функция оптического распознавания текстовой информации в захваченных изображениях и сохранения полученных документов в форматах Word, Excel, TXT и PDF (с включенным текстовым слоем). Что важно, при этом поддерживается двуязычное распознавание, т.е. в тексте, например, могут присутствовать как русские, так и английские буквы (слова).

Объективности ради надо отметить и некоторые «недостающие» (но желаемые) функции:

1) При автоматическом кадрировании нет возможности выделения в сцене множественных объектов. Такое бывает полезным для одновременного сканирования нескольких небольших документов, размещенных в предметной плоскости камеры.

2) Нет возможности коррекции геометрических искажений, возникающих при неточной юстировке камерной головки.

3) Были бы весьма полезны простейшие функции преобразования уже захваченных изображений, такие как поворот, изменение яркости/контраста и т.д.

4) При записи захватываемых изображений нет возможности управления уровнем компрессии в результирующих tiff и jpeg файлах. Дело в том, что сохраняемые изображения изначально имеют довольно большой размер:

Например, приведенная выше тестовая картинка, захваченная в режиме 4160х3120 при автоматическом кадрировании, имеет размер 4007х2681 пикселей. При выборе в программе формата сохранения bmp или tiff соответствующие файлы имеют размер около 32,2 МБ, при выборе png – 5,56 МБ, при jpeg – 3,96 МБ. Для многих задач это слишком много, визуальное качество пострадает очень незначительно если можно было бы установить 30% уровень jpeg-компрессии, при этом размер файла уменьшился бы до 0,6 МБ. Хотя ситуацию немного исправляет наличие функции преобразования захваченных файлов в PDF формат. И для вышеприведенной картинки вне зависимости от первоначального формата записываемых файлов результирующий pdf-файл уменьшается примерно до 1 МБ.

Впрочем, данные возможности характерны главным образом для специализированных планетарных сканеров. А DOKO DC1M со своим основным назначением – использованием для презентационных целей – вполне успешно справляется. К тому же не исключено, что в следующих версиях ПО некоторые из перечисленных функций уже будут добавлены.

В заключение повторим основные достоинства (преимущества) документ-камеры DOKO DC1M:

  • Регистрирующая матрица с 13М пикселей, что обеспечивает разрешение формируемых изображений до 4160х3120;
  • Поворотно-складной штатив с 5 степенями свободы, позволяющий гибко настраивать расстояние и ракурс наблюдения объекта;
  • Устойчивое основание, препятствующее случайному опрокидыванию камеры;
  • Наличие на основании 6 кнопок управления формируемыми изображениями;
  • Возможность использования как автоматической, так и ручной фокусировки;
  • Яркая подсветка с 4 уровнями яркости, позволяющая использовать камеру в затемненном помещении;
  • Использование современного USB-C интерфейса, что обеспечивает плавность отображения динамичных сцен даже с HD разрешением;
  • Добротное ПО с хорошим набором презентационных эффектов и возможностью записи отдельных кадров/серий изображений/видео;
  • Наличие встроенного OCR модуля, позволяющего выполнять многоязычное распознавание текстовой информации.

 

Основные характеристики DOKO DC1M
Штатив: складной механический
Матрица: 13 мегапикселей (Мп)
Рабочая область: A3+
Подключение и питание: USB
Цифровое увеличение: 100X
Лампа подсветки: 2 (светодиодные)
Встроенный микрофон: есть
Программное обеспечение: DOKO Camera (презентация + сканирование)
Операционная система: Windows 7/8/10/11, MacOS
Вес камеры: 0,9 кг
Комплектация: Документ-камера, USB кабель, мат, CD с ПО, руководство

 

 

Резюмируя всё вышесказанное можно отметить, что модель DOKO DC1M стала достойным представителем нового витка развития USB документ-камер. С нашей точки зрения документ-камера DOKO DC1M заслуживает по пятибалльной шкале оценки «4+»!

------