Univerzita Hradec Králové. Filozofická fakulta. Bakalářská práce Kateřina Hájková

Univerzita Hradec Králové Filozofická fakulta

Bakalářská práce

2016

Kateřina Hájková

Univerzita Hradec Králové Filozofická fakulta Katedra pomocných věd historických a archivnictví

Využití skenerů v archivní praxi Bakalářská práce

Autor:

Kateřina Hájková

Studijní program:

Technická podpora humanitních věd

Studijní obor:

Počítačová podpora v archivnictví (BPARCHIV)

Forma studia:

Prezenční

Vedoucí práce:

Ing. Monika Borkovcová

Hradec Králové, 2016

Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracovala pod vedením vedoucí bakalářské práce samostatně a uvedla jsem všechny použité prameny a literaturu.

V Hradci Králové dne

..…..……………………......

(podpis)

Poděkování V první řadě bych velice ráda poděkovala své vedoucí bakalářské práce Ing. Monice Borkovcové za svůj čas, který mi věnovala, dále za odborné vedení a ochotu při vytváření této bakalářské práce. Dále bych ráda poděkovala Mgr. Chadimové za spolupráci při tvorbě praktické části a věcné připomínky, následně bych ráda poděkovala pracovníkům Státního okresního archivu v Hradci Králové, zejména jmenovitě pánům: Mgr. Pokornému a Mgr. Koškovi, za odborné rady a jejich volný čas při konzultacích a celkovou ochotu. V neposlední řadě bych tak ráda poděkovala doc. PhDr. Němečkové, Ph.D., za ochotné zapůjčení pečetí, které jsou využity v praktické části práce a byly její nedílnou součástí. Také bych velice ráda vyjádřila poděkování své rodině za velkou psychickou podporu.

Anotace HÁJKOVÁ, Kateřina. Využití skenerů v archivní praxi. Hradec Králové: Filozofická fakulta, Univerzita Hradec Králové, 2016,72 str. Bakalářská práce.

Cílem bakalářské práce je objasnit využití skenerů v archivní praxi. První kapitola pojednává o využití skenerů v archivnictví, dále jsou popisovány principy činnosti skenerů a rozdělení skenerů. Druhá a třetí kapitola je věnována výstupním formátům, do kterých lze ukládat a optickému rozpoznávaní znaků (OCR), jeho metodám, využití a softwaru. Poslední kapitola teoretické části pojednává o způsobech uchovávání výstupu skenerů. Praktická část popisuje postup skenování historických pečetí na 3D skeneru DAVID SLS-2, kdy je popisován postup skenování a následného post-processingu. Dále se zabývá porovnáním skenerů DAVID a ATOS a porovnáváním jejich výhod, nevýhod a určení pro co jsou dané skenery určené a vhodné.

Klíčová slova

Skener, parametry skeneru, výstupní formáty, OCR, 3D skener DAVID SLS-2 se strukturovaným světlem

Annotation HÁJKOVÁ, Kateřina. Use of scanner in archival practice. Hradec Králové: Faculty of Arts, University of Hradec Králové, 2016,72 p. Bachelor thesis.

The aim of the Bachelor thesis is to clarify the use of scanners in archival practice. The first chapter discusses the use of scanner in archives. Further describes the principles of operation of scanners and the distribution of scanner. The second and third chapter is devolved to the output formats in which you can save and Optical Character Recognition (OCR), it’s methods and use of the software. The last chapter discusses ways of preservation the output scanners. The practical part describes the procedure for scanning historical seals on the 3D scanner DAVID SLS-2, when is described scanning procedure and following postprocessing. It also deals with comparing DAVID and ATOS scanners, then are comparing their advantages, disadvantages and determining to what the scanners are designated and appropriate.

Keywords

Scanner, parameters of the scanners, output formats, OCR, 3D scanner DAVID SLS-2 with structured light

Obsah: Úvod ........................................................................................................................... 10 Teoretická část .......................................................................................................... 12 1

Skenery ............................................................................................................... 12 1.1 Využití skenerů v archivnictví .......................................................................... 13 1.2 Zahraniční archivy ............................................................................................ 14 1.3 Principy činnosti skeneru .................................................................................. 16 1.4 Druhy skenerů ................................................................................................... 17 1.4.1 Ruční skenery ............................................................................................ 18 1.4.2 Stolní skenery ............................................................................................ 20 1.4.3 3D skenery................................................................................................. 21

…1.5 Parametry skenerů ............................................................................................ 23 1.5.1 Barevná hloubka ........................................................................................ 24 1.5.2 Rozlišení .................................................................................................... 25 1.5.3 Denzita ...................................................................................................... 25 2

Výstupní formáty ............................................................................................... 27 2.1 Formát PDF ....................................................................................................... 27 2.2 Formát PCX ...................................................................................................... 28 2.3 Formát TIFF ...................................................................................................... 29 2.4 Formát GIF ........................................................................................................ 30 2.5 Formát JPEG ..................................................................................................... 30

3

OCR .................................................................................................................... 32 3.1 Metody OCR ..................................................................................................... 32 3.2 Využití OCR ..................................................................................................... 35 3.3 OCR software.................................................................................................... 37

4

Uchovávání výstupu skeneru ............................................................................ 39

4.1 Optická média ................................................................................................... 40 4.2 Externí disky ..................................................................................................... 40 4.3 USB flash disky ................................................................................................ 40 4.4 Internetová úložiště ........................................................................................... 41 4.5 Server ................................................................................................................ 43 Praktická část ............................................................................................................ 45 5

3D skener DAVID SLS-2 se strukturovaným světlem ................................... 45 5.1 Nastavení pozice kamery .................................................................................. 46 5.2 Propojení ........................................................................................................... 47 5.3 Instalace ovladače kamery ................................................................................ 48 5.4 Nastavení projektoru ......................................................................................... 48 5.5 Natavení projektoru, jako rozšířenou plochu počítače...................................... 49 5.6 Instalace skenovacího softwaru DAVID........................................................... 49 5.7 Nastavení a kalibrace skeneru ........................................................................... 50 5.8 3D skenování .................................................................................................... 52

6

ATOS Compact Scan ........................................................................................ 56

7

Porovnání skeneru DAVID vs. ATOS ............................................................. 58

Závěr .......................................................................................................................... 59 8

Zdroje ................................................................................................................. 61 8.1 Seznam literatury .............................................................................................. 61 8.2 Internetové zdroje ............................................................................................. 61

9

Přílohy ................................................................................................................ 66 9.1 Fotografie autorky ............................................................................................. 66 9.2 Reálné pečetě vs. digitální 3D model ............................................................... 69 9.3 Fotografie z jiných zdrojů ................................................................................. 71

Úvod V této bakalářské práci je kladen důraz na využití skenerů v archivní praxi. Téma bylo zvoleno hlavně z důvodu osobního zájmu autorky, kterou toto téma dlouhodobě zajímá, navíc problematika 3D skenerů nebyla ještě dostatečně, do hloubky a podrobněji zpracována. I proto se autorka zabývá právě tímto tématem, a to nejenom samotnými skenery stolními a ručními, ale hlavně i 3D skenery, na které se podrobněji zaměřuje. Celá práce je rozdělena na dvě části: praktickou část a teoretická východiska. Teoretická část je rozdělena do čtyř kapitol. První kapitola pojednává o skenerech a to nejenom o jejich využití v archivní praxi, ale také se v ní autorka věnuje zahraničním archivům, principům činností skenerů, jejich druhům a parametrům. Druhá část s názvem: Výstupní formáty, pojednává o formátech, ve kterých skenery vlastní výstupní soubor dokáží uložit. V práci se zabývá pěti, dle jejího názoru nejdůležitějšími formáty, jako je PDF, PCX, TIFF, GIF, JPEG. Optickému rozpoznávání znaků se věnuje kapitola třetí, kdy autorka uvádí metody samotného rozpoznávání, dále uvádí možné využití optického rozpoznávání (OCR) v praxi a možný OCR software, se kterým je možné samotné rozpoznávání textu provádět. Poslední částí teoretické části je kapitola s názvem: Uchovávání výstupu skeneru, kde se autorka zaměřuje na možná uložiště, kam lze samotné dokumenty ze skenerů ukládat. Kapitola pojednává o optických médiích, externích discích, USB flash discích, internetových uložištích (cloudech) a serverech. Nejstěžejnější a klíčovou částí celé práce je praktická část, která se věnuje 3D skenerům a jejich praktickému využití v praxi, kdy autorka pracuje s 3D skenerem David SLS-2 se strukturovaným světlem. Za pomoci tohoto skeneru autorka nasnímá trojrozměrně historické pečetě, dále vysvětlí, jak probíhá proces samotného skenování, a jak se jednotlivé modely kompletují v elektronické podobě tak, aby byl vytvořen výsledný 3D model. V neposlední řadě se autorka věnuje samotnému skeneru DAVID, kdy popisuje jeho technologii, užití v praxi a zároveň se pokusí zamyslet nad tím, jaký přínos by tato užitečná technologie mohla přinést archivům v České republice, popřípadě běžným uživatelům, kteří by jej využívali. 10

Autorka si v práci pokládá za cíl seznámit se s tím, jakým způsobem pracují 3D skenery, co umějí a způsob, jak probíhá samotné modelování 3D objektů za pomocí softwarů dodávaných k těmto zařízením. Tato problematika autorku zajímá, i z toho důvodu se jí chce podrobněji zabývat. Dále chce autorka zjistit, zda je možné tuto technologii využít v praxi – Národní archiv, muzea, aj. V závěru práce se autorka pokusí odpovědět na všechny body uvedené v tomto úvodu práce.

11

Teoretická část

1 Skenery V současné době je skener zařízení, které může fungovat v každé domácnosti, kdy každá rodina má vlastní již dostatečně výkonný počítač, či notebook. Skenery nejen že umí snímat obrázky, ale také dobře přečtou text, který následně umí převést do takové podoby, že se s ním může dále pracovat. 1 První zmínka o slově skener pochází z roku 1980: „Již v Dudenu z r. 1980 je zapsáno toto relativně nové slovo, které pochází z angličtiny „to scan“ = kriticky zkoušet, ale jeho původ musíme hledat v latině scandere (také německý výraz skandieren znamená vyjadřování se zvláštním přízvukem; z něho pak vzniknul český výraz skandovat).“ 2 Skener je vstupní zařízení, které umožňuje převod dvojrozměrného (2D) či trojrozměrného (3D) obrazu předlohy pomocí softwaru do podoby digitální. 3 První skener byl vyroben roku 1957, v U. S., National Bureau of Standards, počítačovým průkopníkem Russellem Kirschem a jeho týmem, když vytvořili bubnový skener. Prvním naskenovaným obrázkem byl záběr Kirschova syna, obrázek byl černobílý a měl jen 176 pixelů. 4

Obr. 1 - První naskenovaný obrázek5

1

PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 8. 2 LIMPER, Wolfgang. Scanner v praxi: Nasazení a obsluha moderní scannovací techniky. Vyd. 1. Brno: UNIS, 1994, 444 s. ISBN 3-89362-176-8, str. 24. 3 PECINOVSKÝ, Josef. Skenery a jak skenovat. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2009, 128 s. ISBN 97880-251-2492-5, str. 9. 4 NEWMAN, Michael. NIST Tech Beat: Fiftieth Anniversary of First Digital Image Marked. In: NIST Tech Beat [online]. May 24, 2007 [citováno 2015-10-10]. Dostupné z: . 5 Obrázek převzat z: NEWMAN, Michael. NIST Tech Beat: Fiftieth Anniversary of First Digital Image Marked. In: NIST Tech Beat [online]. May 24, 2007 [citováno 2015-10-10]. Dostupné z: .

12

1.1 Využití skenerů v archivnictví Skenery se v současnosti dobře využívají všude tam, kde je zapotřebí digitalizovat analogové předlohy. Digitalizace nachází své uplatnění v různých oborech a vysoce zvyšuje produktivitu lidské práce, což má za důsledek úsporu času. Digitalizace umožňuje převod analogové předlohy na jiný typ nosiče. Pracuje na principu převodu analogového dokumentu (obrázky, audio, text) do digitální formy. 6 Důvody digitalizace: Existují, tzv. paměťové instituce, které se zabývají uchováváním obrovského množství materiálu. Ať se již jedná o dokumenty staré nebo vzácné, většinou jsou tyto dokumenty v papírové podobě. Protože tyto dokumenty ztrácí na hodnotě je u nich velké riziko ztráty informací, které jsou jejich obsahem. Právě díky tomu se tyto dokumenty tzv. reformátují (tedy, že se obsah dokumentu převádí na jiný typ nosiče). Jeden z hlavních důvodů digitalizace je tak ochrana analogových dokumentů. 7 Výhody digitalizace jsou následující: 

Za pomoci digitalizace je možné zpřístupnit dokumenty tak, aby se k nim mohl dostat takřka kdokoli a odkudkoli. Navíc s tou výhodou, že se tyto staré dokumenty neopotřebovávají, jelikož jsou ve snadno dostupné elektronické podobě, tudíž se originály neopotřebovávají. Většinou jsou takto digitalizovány dokumenty vzácné a křehké. Relativně jednoduše se digitální objekty dají různě upravovat a vylepšovat.8

Nevýhody digitalizace lze spatřit v tomto: 

Digitalizace je cenově náročnější a také je velice náročná na čas.



Protože jde doba dopředu a hardware a software se stávají zastaralými, digitální dokumenty staví do pozice předmětu ochrany.

6

.VRBENSKÁ, Františka. Digitalizace dokumentů. In: KTD: Česká terminologická databáze knihovnictví a informační vědy (TDKIV) [online]. Praha: Národní knihovna ČR, 2003. [cit. 2015-10-16]. Dostupné z: http://aleph.nkp.cz/F/?func=direct&doc_number=000001728&local_base=KTD. 7 Digitalizace. Wikisofia [online]. ©2013 [cit. 2015-10-10]. ISSN 2336-5897. Dostupné z: https://wikisofia.cz/index.php/Digitalizace. 8 tamtéž

13



V pohledu na několik let dopředu se možnosti úpravy dokumentů mohou stát terčem pochybností, co se týče jejich pravosti. Úkolem archivu je ukládat pro veřejnost, úřady a historiky nejenom papírové

archiválie. Stejně tak dobře se musejí postarat i o ty archiválie, které vznikají jen elektronicky tzv. born-digital. 9 1.2 Zahraniční archivy Archivy v zahraničí fungují na podobném principu jako archivy české. Liší se však v několika bodech a používaných technologií, kdy například software může být odlišný. Platí zde stejné zásady bezpečnosti jako v archivech českých, tzn. požární směrnice, jsou stejné a v mnohých případech i lépe zpracované, knihy a veškerý materiál jsou zde uchovávány v podmínkách, které jim vyhovují. Na provoz archivů dohlížejí kvalifikovaní pracovníci, kteří dohlížejí na to, aby bylo v archivu čisto, odpovídající kvalita a vlhkost vzduchu, která by odrážela potřeby dokumentů, tj. aby přílišná vlhkost nesnižovala životnost knih a dalších materiálů. Takovýchto principů je však využíváno i v ČR. Mezi standardy zacházení s materiály uchovávanými v zahraničních archivech patří například u knih otáčení stránek za pomoci tužky, ne ruky, protože ruka člověka může být vlhká nebo zpocená a to u děl, starých několik set let může způsobit nevyčíslitelné škody, to samé platí o olizování prstů pro snadné otáčení stránek. U skenovaných fotografií je velice důležité, aby nebyly prohlíženy na přímém světle, protože ostré světlo může starou fotografii poškodit. V praxi se proto užívá zásada, která platí v zahraničí, ale i u nás, vždy přizpůsobit osvětlení materiálům v archivu. 10 Existuje velké množství různých archivů, od archivů patřících dané zemi, kdy v České republice působí Národní archiv, Státní oblastní archivy aj., ale existují i archivy, které spadají pod určité mezinárodní instituce, kdy z těch nejdůležitějších se

9

˘Digitalizace. Wikisofia [online]. ©2013 [cit. 2015-10-10]. ISSN 2336-5897. Dostupné z: https://wikisofia.cz/index.php/Digitalizace. 10 ˘DVOŘÁK, Tomáš a Tomáš BOROVSKÝ. Úvod do studia dějepisu. Brno: Masarykova univerzita, 2014, 164 s. ISBN 978-80-210-7012-7. Dostupné také z: https://digilib.phil.muni.cz/bitstream/handle/11222.digilib/130421/Books_2010_2019_045-20141_15.pdf?sequence=1.

14

sem může zařadit například: archiv Spojených národů, sídlící v Ženevě, archiv Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj (OECD) se sídlem v Paříži nebo archiv Mezinárodního červeného kříže. Evropská unie má také vlastní archivy, kdy se archivní materiály Evropského parlamentu, Rady ministrů, Evropské komise, Auditorského dvora, Evropské investiční banky atd. uchovávají v Historických archivech Evropské unie, všechny tyto archivy spravuje Evropský univerzitní institut se sídlem ve Florencii. 11 Za zmínku stojí Slovenský národní archiv v Bratislavě, který vznikl po roce 1954, Rakouský státní archiv ve Vídni, na západ od naší země, patří mezi nejvýznamnější archivy Spolkový archiv, jehož pracoviště jsou v Berlíně a Freiburgu. V tomto archivu jsou uloženy archiválie centrálních úřadů bývalé německé říše (Třetí říše), NDR a to i s dokumenty tajnými, stranickými a dokumenty masových organizací. V Polsku se nacházejí tři centrální archivy: „Hlavní archiv starých akt“, který se zabývá obdobím do roku 1918, „Archiv nových akt“ pro období od roku 1919 zhruba do roku 2000. Centrálním archivem je „Národní digitální archiv“, uchovávající digitální informace. Asi nejznámějším archivem je archiv Vatikánský, který je obehnaný mnohými záhadami a spekulacemi. Papežský archiv má své kořeny již ve 4. století. Tento archiv, je obehnaný takovým množstvím záhad, co by některé jeho archiválie mohly obsahovat, že o něm vznikají i filmy a rozsáhlé konspirační teorie. 12 Pro Velkou Británii funguje adresář ARCHON, což je adresář kontaktních údajů a umístění rekordních uložišť a institucí. ARCHON také poskytuje uložiště s jedinečným kódem k uložení, který může být použit ke katalogizaci ISAD G (International Standard Archival Description = Mezinárodní standard pro archivní popisy). Národní registr Archivů poskytuje nejlepší všestranné informace o archivních pramenech britských dějin. Tento archiv je centrálním bodem sběru a sdílení informací o archivních sbírkách. V archivu je uloženo přes 44 000 seznamů a katalogů popisujících archiv britské historie. Uložiště Archon Directory předkládá seznamy nebo národní registr archivu, který obsahuje informace o stavu a umístění rukopisů a

11

DVOŘÁK, Tomáš a Tomáš BOROVSKÝ. Úvod do studia dějepisu. Brno: Masarykova univerzita, 2014, 164 s. ISBN 978-80-210-7012-7, str. 149-153. Dostupné také z: https://digilib.phil.muni.cz/bitstream/handle/11222.digilib/130421/Books_2010_2019_045-20141_15.pdf?sequence=1. 12 tamtéž

15

historických záznamů, které se vztahují k britské historii. Stejně jako online zdroje vedené Národním archivem, existují také archivní sbírky, mezi které patří Archives Hub, Archives Wales a SCAN and Genesis. Za pomoci sítě AIM25, což je síť, která plní specifickou úlohu, to znamená, že poskytuje elektronický přístup k více než stům archivů různých univerzitních institucí, kulturních organizací a některých organizací sídlících v centru Londýna. Ukládání dat do systému jako je AIM25 může být užitečné při generování popisů v strukturované podobě, tzn., aby byly v souladu s mezinárodními standardy katalogizace. Jedná se o užitečný nástroj, pokud není zrovna přístup k elektronickému katalogu. HUB = poskytuje vstupní bránu ke sbírkám ve více než 200 uložištích po celé Velké Británii. Samozřejmostí je HUB v souladu s obecnými mezinárodními standardy pro archivní popis (ISAD G) HUB používá kódování pro archivní popis (EAD = Mezinárodní standard pro archivní popisy), který podporuje interoperabilitu a udržitelnost. Může vytvářet popisy EAD za pomocí svého vlastního softwaru nebo může použít EAD editor, který poskytuje snadno ovladatelné šablony nebo formuláře. 13 1.3 Principy činnosti skeneru Základním postupem skenování snímaného materiálu je to, že je osvětlen zdrojem světla. Odražené světlo, které je snímacím prvkem zachyceno, je postupně převedeno na digitální signál.

14

Více světla odráží světlá plocha, méně světla naopak

plocha tmavá. 15 Základní barevné spektrum - tedy červená, modrá a zelená (RGB), jsou převážně snímány najednou. Jedná se tedy o tzv. jednoprůchodový skener. Tato zásada snímání je snazší a v některých případech i dokonalejší, než kdyby se musela snímat každá barva zvlášť. Většina dnešních jednoprůchodových stolních skenerů je opatřena snímacím prvkem CCD (Charge Coupled Device). 16 CCD je zařízení, které světlo přeměňuje na

13

Archive Principles and Practice: An introduction to archives for non-archivists. In: The National Archives[online]. 2011 [cit. 2015-10-10]. Dostupné z: http://www.nationalarchives.gov.uk/documents/information-management/archive-principlesand-practice-an-introduction-to-archives-for-non-archivists.pdf. 14 HÁLA, Tomáš a Michal MATOUŠEK. Skenery: Praktický průvodce uživatele. Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999, 96 s. ISBN 80-7226-217-3, str. 9. 15 PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 12. 16 HÁLA, Tomáš a Michal MATOUŠEK. Skenery: Praktický průvodce uživatele. Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999, 96 s. ISBN 80-7226-217-3, str. 6.

16

elektrický proud. 17 Do skeneru je užito velké množství CCD senzorů, které se nachází v jedné řádce, kdy každá řada obsahuje 2000 až 4000 senzorů. Čím více senzorů CCD je ve skeneru použito, tím větší rozlišení je skener schopen pojmout. Čím vyšší rozlišovací schopnost skener má, tím lepší je výsledná kvalita skenovaného dokumentu. S výslednou kvalitou dokumentu přímo souvisí i velikost materiálu v elektronické podobě. Čím vyšší rozlišovací schopnost skener má, tím datově obsáhlejší je výsledný soubor. Pojem rozlišovací schopnost znamená četnost bodů, které je skener schopen na základě CCD senzorů skutečně snímat z předlohy. Pro příklad: 300 dpi na jeden řádek = skener musí mít v sobě zabudováno 300 CCD senzorů na jeden palec. 18 Některé druhy levnějších skenerů, mají místo snímacího prvku CCD tzv. LED diody, jež vyzařují světla méně, ale konečný výsledek to nikterak neovlivní, dokonce mají tu výhodu, že spotřebují méně elektrické energie a jsou celkově úspornější, i přes nižší pořizovací cenu. 19 Dnes již ale na trhu existují i skenery, které využívají CIS technologii (Contact Image Senzor), ta využívá senzor obrazový. Díky CIS technologii jsou skenery lehčí a menší než skenery CCD. Technologie CIS využívá jen jeden řádek senzorů, které jsou blízko snímané předlohy. V tomto případě je zdrojem světla řada diod a to v základním barevném spektru. Skenery s technologií CIS jsou vhodné pro domácí využití, a to díky tomu, že jsou menší a lehčí. Kvůli těmto vlastnostem jsou ideální pro připojení k mobilním zařízením. 20 1.4 Druhy skenerů Na trhu se objevuje velké množství skenerů - různých parametrů, velikostí aj. Záleží na každém člověku, jaká specifika od daného skeneru vyžaduje a pro jaké účely zařízení potřebuje.

17

PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 12. 18 LIMPER, Wolfgang. Scanner v praxi: Nasazení a obsluha moderní scannovací techniky. Vyd. 1. Brno: UNIS, 1994, 444 s. ISBN 3-89362-176-8, str. 32. 19 PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 12. 20 HÁLA, Tomáš a Michal MATOUŠEK. Skenery: Praktický průvodce uživatele. Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999, 96 s. ISBN 80-7226-217-3, str. 7.

17

Skenery lze v zásadě rozdělit do několika skupin: 

Ruční skenery



Stolní skenery (ploché)



Bubnové skenery



Filmové skenery



Knižní skenery



3D (prostorové skenery) 21

V následujících kapitolách budou podrobně rozebrány ruční skenery, stolní skenery a 3D skenery. 1.4.1 Ruční skenery Ruční skener, díky své všestrannosti a cenové výhodnosti, patří mezi rozšířený typ zařízení. Tyto manuální skenery se uvádí do činnosti pohybem ruky, tím se do chodu uvedou malé válečky na spodní straně skeneru, tj. ručními skenery se „přejíždí“ po skenovaném dokumentu do té doby, než je materiál kompletně oskenován. Problém činí šíře záběru – v případě, že je potřeba nasnímat stránku o velikosti A4, je nutné, aby se přejela hned dvakrát ve dvou sloupcích – výsledek je ovšem tímto dvojitým pohybem nejistý a zásadním faktorem je přesnost uživatele, který skener obsluhuje. 22 Skener je napájen díky zásuvnému modulu PC, jež je součástí dodávky. Přenos dat, který provádí zásuvná karta, neumožňuje sériové ani paralelní rozhraní. Skenerem není možné pohybovat pomalu, protože skener podporuje přímý přenos dat rovnou do paměti počítače. Svítivé diody vytváří pro skener zdroj světla (nejčastěji jsou skenery vybaveny zelenými nebo červenými diodami). Výhody ručního skeneru se dají shrnout následovně: 

Snadné ovládání



Přenosnost



Cenová dostupnost



Vzhled

21

PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 11. 22 tamtéž, str. 11.

18

Nevýhodou u ručního skeneru je: 

Omezená šíře snímání. 23

Příklad ručního skeneru a jeho parametry:

Obr. 2- Ruční skener IRIS IRIScan Mouse Executive 2 24

IRIS IRIScan Mouse Executive 2 Parametry a specifikace: Typ skeneru: ruční Formát předlohy: A4 Hardwarové rozlišení [dpi]: 300 Určení: kancelářské Rozhraní: drátové Technologie: laserová Citlivost: 1 200 DPI Export aplikace: Microsoft Office, Adobe Photoshop Podporované formáty: PDF / JPG / TIFF / BMP / PNG / XLS / DOC 25

23

LIMPER, Wolfgang. Scanner v praxi: Nasazení a obsluha moderní scannovací techniky. Vyd. 1. Brno: UNIS, 1994, 444 s. ISBN 3-89362-176-8, str. 70-71. 24 Obrázek převzat z: IRIS IRIScan Mouse Executive 2 bílá. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-1017]. Dostupné z: https://www.alza.cz/iris-iriscan-mouse-executive-2-bila-d2144607.htm. 25 IRIS IRIScan Mouse Executive 2 bílá. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/iris-iriscan-mouse-executive-2-bila-d2144607.htm.

19

1.4.2 Stolní skenery V současné době nejpoužívanějším typem skeneru vůbec je skener stolní. Oproti ručnímu skeneru u něho odpadá starost s přesností lidského pohybu, protože pohyb, který je zapotřebí k sejmutí obrazu, obstará technika, která je přesnější. Snímání probíhá tak, že vybraná předloha se umístí na skleněnou desku, pod níž se nachází a pohybuje světelný zdroj, který obraz na snímač přenáší soustavou zrcadel. 26 Lišta, na které jsou upevněny senzory, je uvedena do pohybu za pomoci motorů, kdy si lišta se senzory během pohybu „přečte“ danou předlohu. Stolní skenery jsou dražší než ruční či kamerové, vzhledem k svým technickým parametrům. Realizace senzorové lišty je náročné na přesnost, jelikož přesně a přímo snímá všechny odstíny šedé. V případě, že je předloha tlustší a nelze s ní pohybovat, je možné snímací proces opakovat. K počítači je stolní skener připojen přes některé ze standardních rozhraní, např.: USB nebo pomocí modulu, ale vždy se doporučuje to rozhraní, které je nejrychlejší a nejspolehlivější při komunikaci s PC, tudíž nejčastěji se skenery k počítači připojují přes USB 2.0 popřípadě 3.0, které je znatelně rychlejší, avšak některé skenery umožňují i bezdrátové propojení s počítačem, stejně jako některé multifunkční tiskárny. Využití stolních skenerů je víceúčelové, protože téměř vše co se jim předloží, jsou schopné sejmout téměř bez vad. 27 Příklad stolního skeneru a jeho parametry:

Obr. 3- Stolní skener Canon CanoScan Lide 220 28

26

PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 11. 27 LIMPER, Wolfgang. Scanner v praxi: Nasazení a obsluha moderní scannovací techniky. Vyd. 1. Brno: UNIS, 1994, 444 s. ISBN 3-89362-176-8, str. 72-73. 28 Obrázek převzat z: Canon CanoScan LiDE 220. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/canon-canoscan-lide-220-d2148086.htm?o=1.

20

Canon CanoScan LiDE 220 Parametry a specifikace: Typ skeneru: stolní Formát předlohy: A4 Skenovací prvek: CIS Optické rozlišení: 4 800 × 4 800 DPI Volitelné rozlišení: 25 – 19 200 DPI Barevná hloubka: 48 bitů Rychlost skenování: 10 vteřin Podporované operační systémy: Windows 7, Windows 8, Windows 10, Windows Vista (SP1/SP2), Windows XP (SP2/SP3), MAC OS X Rozhraní: USB 2.0 (kompatibilní s PC i MAC, napájení přímo přes USB) 29 1.4.3 3D skenery Tento druh skeneru zažívá v posledních letech velký boom a našel si uplatnění v širokém spektru oborů. 3D skenery (též prostorové) dokáží přenést reálné objekty do 3D modelů, které se následně stávají virtuálními. Ve spolupráci s technologiemi skener během práce shromažďuje veškeré údaje o vzhledu a tvaru snímaného předmětu. Tyto údaje se poté stávají základním pilířem pro tvorbu digitálního 3D modelu. Konečná data se dají dále zpracovávat pro různé účely. Jednotlivé typy těchto skenerů využívají vědci, tvůrci filmů, technici, odborníci z oborů archeologie, muzeologie, ale využívá se také v lékařství. 30 Pomocí prostorových souřadnic bodů z povrchu snímané součásti se získají veličiny, které se zobrazují v reálném čase. Tyto body se snímají prostřednictvím snímacích systémů, které jsou připojitelné k trojrozměrnému měřicímu přístroji. Hlavním kritériem pro rozdělení snímacích systémů je to, zda prostorové souřadnice z povrchu součásti snímají bezdotykovým či dotykovým způsobem. 

Bezdotykové (též bezkontaktní) systémy- ke své plné funkci nevyžadují hmotný dotyk s povrchem součásti.

29

Canon CanoScan LiDE 220. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/canon-canoscan-lide-220-d2148086.htm?o=1. 30 3D skenery. SolidVision [online]. 2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: http://www.solidvision.cz/3dskenery/.

21



Dotykové systémy- hmotný dotyk s povrchem dané součásti naopak vyžadují.

Dalším členěním snímacích systémů je, zda se jedná o: 

Mobilní systémy- se zařízením lze manipulovat a různě ho přenášet.



Stacionární systémy- měřený model je nutné k zařízení donést.

3D skenery lze podle způsobů snímání bodů rozdělit na: 

Dotykové



Optické



Laserové



Destruktivní



Rentgenové



Ultrazvukové 31

Praktická část této práce bude uskutečněna na 3D skeneru- David SLS-2 se strukturovaným světlem. Proto je kapitola o 3D skenerech zaměřena na optické skenery. Optické 3D skenery Optické 3D skenery daný objekt snímají pomocí optického zařízení a to z několika úhlů. Při každém natočení, které se provádí ručně nebo za pomoci polohovacího zařízení, se objekt vyfotí a data se odešlou do počítače. Po získání všech snímků ze všech úhlů, se tato data zpracují a digitalizovaný model se vytvoří pomocí metody zvané aproximace. Většina těchto skenerů umožňuje vytvoření počítačových modelů za pomoci sejmutých bodů, křivek či jiných geometrických entit. Než se začne se samotným skenováním, je vhodné si na tělese označit několik orientačních bodů pro následné přesnější spojení obrázků v 3D těleso. Pro označení se používají tzv. centrovací terčíky, které se umístí na skenovaný objekt. Další součástí snímků bodů musí být i kalibrační tyč, která je umístěná hned vedle měřeného předmětu. 32

31

ŠIMONÍK, Martin. Digitalizace - její princip a rozdělení. MM průmyslové spektrum [online]. 2004 [cit. 2016-05-08]. Dostupné z: http://www.mmspektrum.com/clanek/digitalizace-jeji-princip-a-rozdeleni.html. 32 tamtéž

22

Příklad 3D skeneru a jeho parametry:

Obr. 4- Skener 3D World AIO 33

3D World AIO Parametry a specifikace: Technologie tisku: 3D Rozhraní tiskárny: USB, LAN, Wi-Fi Rozlišení: 80 µm pro tisk, 125 µm pro scan Podporované soubory pro tisk: .STL, .AIO Předinstalovaný software: Zeus OS Podporované operační systémy: Windows, Mac OS, Linux, Android, iOS Připojení: USB, Wi-Fi, Ethernet 34 1.5 Parametry skenerů Skenery mají velké množství parametrů pro skenovací techniku, v této práci budou popsány ty nejpodstatnější a to: barevná hloubka, rozlišení a denzita.

33

Obrázek převzat z: 3D World AIO. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/3d-world-zs0002-d2642923.htm?o=1. 34 3D World AIO. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/3dworld-zs0002-d2642923.htm?o=1.

23

1.5.1 Barevná hloubka Tento parametr říká, jaké množství barevných odstínů skener dokáže pojmout. Přesněji řečeno, barevná hloubka udává počet bitů, které byly užity pro uložení barvy v každém kanálu v barevném modelu. V případě, že barevný model používá například tři základní barvy (př. RGB – červená, zelená, modrá), je následně intenzita každé barvy určena jedním číslem, to je tvořeno určitým počtem bitů. Pro příklad 10bitová barevná hloubka využívá 10 bitů na každou RGB barvu a každý jeden pixel potřebuje v takovém případě (3*10=30 bitů).35 Odstínů by skener neměl rozlišovat méně, než svede grafická karta, protože v takovém případě by se nevyužilo veškerého potencionálu počítače. V případě, že odstínů rozliší více, mohou nastat potíže. Nejlepším řešením je tedy při skenování nastavit počet barevných odstínů tak, jak si přeje daný uživatel. Starší grafické karty neuměly rozlišit tak velké množství odstínů, jako dnešní moderní typy grafických čipů a karet. 36 V současnosti používané barevné hloubky jsou: 

1bitová barevná hloubka (21 = 2 barvy) „Mono Color“



4bitová barevná hloubka (24 = 16 barev)



8bitová barevná hloubka (28 = 256 barev)



15bitová barevná hloubka (215 = 32 768 barev) „Low Color“



16 bitová barevná hloubka (216 = 65 536 barev) „High Color“



24bitová barevná hloubka (224 = 16 777 216 barev) „True Color“



32bitová barevná hloubka (232 = 4 294 967 296 barev) „Super True Color“



48bitová barevná hloubka (248 = 281,5 biliónů barev) „Deep Color“ 37 Oko člověka je schopno rozlišit asi 10 milionů barev různých odstínů. Barevná

hloubka, která se zdá být uspokojující a člověk již nepozná znatelný rozdíl, je 8bitová hloubka. Pokud se fotografie pořídí v 8bitové hloubce, je výrazně upravena a vzhledově 35

PIHAN, Roman. Barevná hloubka (color depth). Slovník fotografických pojmů [online]. ©2011 [cit. 2015-10-18]. Dostupné z: http://www.fotoroman.cz/glossary2/3_barevna_hloubka.htm. 36 PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 15-16. 37 Barevná hloubka. 2001-. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA). Wikimedia Foundatia [cit. 20015-10-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Barevn%C3%A1_hloubka.

24

pozměněna, jelikož se některé barvy mohou vytratit a snímek je tak náchylný k viditelným „skokům“ barev - zvláště pak v jemných barevných přechodech, kdy barvy a přechody již nejsou tak výrazné. Některé druhy formátů určené pro ukládání fotografií o 8bitové a více barevné hloubce, mají svá úskalí, např. formát. JPEG, což je v dnešní době asi nejpoužívanější formát pro pořizování, popřípadě editaci fotografií, používá pouze 8 bitů na kanál, což může být jeden z důvodů, proč využít formát jiný. 38 1.5.2 Rozlišení Rozlišení je jeden ze základních parametrů, na kterém stojí všechny další vlastnosti. Rozlišení určuje to, jak velké podrobnosti dokáže skener z předlohy zaznamenat. Dokument, který se skenuje, je převeden do rastru. Ten je možné si jednoduše představit jako šachovnici s extrémně malými políčky. Každé jednotlivé políčko je dále nedělitelné a má vlastní barvu a barevnou intenzitu. Počet těchto políček udává výsledné rozlišení na jeden palec, kdy jeden palec je 2,54 cm. Jednotkou rozlišení je tzv. dpi (dots per inch = počet bodů na palec).39 U skenerů se rozlišují tři typy rozlišení a to: optické, hardwarové a interpolované. Míru kvality snímače, kterým je skener vybaven, určuje optické rozlišení, to udává, kolik bodů je skener schopen rozlišit v horizontálním směru. Dalším typem rozlišení je rozlišení hardwarové, to je kombinací rozlišení optického a pohybu motoru, který posunuje zdroj světla. V neposlední řadě existuje rozlišení interpolované, což je ve své podstatě hardwarové rozlišení, do kterého jsou přidány další pixely. Tento příděl pixelů je stanoven algoritmem. Optické rozlišení, oproti rozlišení hardwarovému a interpolovanému je nízké.40 1.5.3 Denzita Mezi další důležitý parametr, který má vliv na kvalitu snímaného obrazu a udává stupeň odolnosti vůči odražení či proniknutí světla se řadí denzita (optická hustota). S denzitou souvisí i použité barvy materiálu, čím je barva materiálu tmavší, tím více

38

PIHAN, Roman. Barevná hloubka (color depth). Slovník fotografických pojmů [online]. ©2011 [cit. 2015-10-18]. Dostupné z: http://www.fotoroman.cz/glossary2/3_barevna_hloubka.htm. 39 PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 13-14. 40 .Scanner Resolution Image Quality is More Than a Number. EPSON- EXCEED YOUR VISION [online]. 2015 [cit. 2016-05-09]. Dostupné z: http://www.epson.com/cmc_upload/pdf/tech_scanner-resolution.pdf.

25

světla pohlcuje, tím pádem je i jeho denzita vyšší. Denzita vychází z veličiny, která nese název opacita, ta představuje poměr intenzity světla dopadajícího a odraženého případně světla propuštěného. U skenerů lze rozlišit dvě hodnoty denzit, a sice hodnotu Dmax a hodnotu dynamický rozsah denzit. Hodnota Dmax představuje maximální hodnotu denzity, kterou je skener schopen rozlišit. V praxi to znamená, že jakmile se hodnoty dostanou nad tuto hranici, skener není schopen rozlišit jednotlivé stupně jasu a data se snímají jako jedna hodnota. Kvalitnější skenery s vyšší maximální denzitou jsou schopné obraz ještě rozlišit oproti levnějším skenerům s maximální hodnotou denzity, kde vzniknou černé plochy. Hodnota dynamický rozsah denzit značí rozpětí denzit, které je snímací prvek skeneru schopen zachytit. Pro skenování papírových fotografií stačí maximální denzita překračující hodnotu 2D. 41

41

.Go verze: Základní názvosloví: denzita. In: GRAFIKA: Vše o počítačové grafice [online]. 2001 [cit. 2016-05-09]. Dostupné z: http://www.grafika.cz/rubriky/go-verze/zakladni-nazvoslovi-denzita-130121cz

26

2 Výstupní formáty Tím, že se daný obrázek naskenoval, není zdaleka hotovo. Dalším krokem, který je třeba udělat je výsledný dokument (obrázek, fotografie, popřípadě písemný dokument) uložit. K tomuto úkolu slouží grafické formáty, kterých je celá řada. V podstatě každý program má vlastní formát. Mělo by také platit to, že každý lepší grafický program by měl být schopen přečíst data, která byla vytvořena v jiném grafickém programu a dá se s nimi i nadále pracovat – jedná se o tzv. import z jiného formátu. Téměř všechny programy rozumí univerzálním formátům, kterých existuje několik. Nejzákladnějšími výstupními grafickými formáty jsou: JPEG, BMP, PNG, TIFF, PDF aj. 42 V této práci budou podrobněji popsány formáty: PDF, PCX, TIFF, GIF, JPEG. 2.1 Formát PDF Formát PDF (Portable Document Format) je souborový formát vhodný k prezentacím a výměnám dokumentů nezávisle na hardwaru a softwaru, kde byly pořízené. PDF vyvinula společnost Adobe. V současnosti se jedná o otevřený standard, který zaštiťuje Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO). PDF soubory mohou zobrazovat např. odkazy, pole formulářů, zvuk aj., kromě toho také mohou obsahovat elektronický podpis. Pomocí softwaru Adobe Acrobat Reader DC je možné ho zobrazit. John Warnock, který je spoluzakladatelem společnosti Adobe, roku 1991 rozpoutal revoluci v oblasti převodu tištěných a digitálních dokumentů nápadem, kterému dal název projekt Camelot. Účelem Camelotu bylo poskytnutí nástrojů organizacím, které byly potřebné k zaznamenání dokumentů z libovolné aplikace. Díky Camelotu je možné odeslání elektronické verze těchto dokumentů, navíc je možný tisk i zobrazení dokumentů na jakémkoli zařízení, včetně zařízení mobilních, kde jsou podporované formáty omezeny a nemusí být podporovány. Následujícího roku byl vytvořen formát PDF, jež byl vyvinut v rámci projektu Camelot. Formáty PDF se od té doby hojně využívají po celém světě, díky těmto kladným vlastnostem: 42

PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 31-32.

27



Na všech zařízeních a platformách si zachovávají stejný vzhled.



Umožňuje možnost elektronického podpisu.



Možnost ochrany heslem proti zamezení kopírování, úprav atd.



Jednoduše se prohledávají, a to včetně nasnímaného textu, jež byl převeden pomocí OCR.



Uchovávají veškeré informace zdrojových souborů.



Podporují asistenční technologie- díky tomu umožňují osobám se zdravotním postižením užití PDF souborů. 43

2.2 Formát PCX Formát PCX (PC PaintBrush File Format) je souborový formát, který slouží pro ukládání rastrové grafiky. Při svém maximálním rozlišení je schopen uložit obrázky, jejichž barevná hloubka je o velikosti 1bit, 4bity, 8bitů a 24bitů. 44 Tento formát vyvinula firma ZSoft Corporation, která ho kdysi využívala ve svých grafických editorech PC-PaintBrush. Zpočátku aplikace pracovaly jen pod operačním systémem DOS a na počítačích, které byly kompatibilní s IBM PC a poté i v Microsoft Windows 3.0. a 3.1. Kromě editorů PC-PaintBrush je tento typ souborů užit i v mnoha dalších aplikacích včetně her. Na tomto formátu je vidět jeho neuspořádanost návrhu, kdy samotný formát (hlavička souboru), spolupracoval s tehdejšími grafickými kartami (jednalo se o omezený počet barev, krátkou barevnou paletu apod.). S rozvojem dalších grafických schopností počítačů, tak docházelo k růstu složitosti formátu PCX. Ve své době se avšak jednalo o dobře popsaný formát, který nabízel jednoduchou komprimaci. Rastrová data ve formátu PCX mohou být uložena buď v nekomprimované (přímé) podobě nebo komprimovaném tvaru. Nekomprimované PCX se již v podstatě nepoužívají, většina obrázků, které jsou uložené v tomto formátu, tak využívají jinou a jedinou komprimační metodu a to modifikovaný algoritmus RLE (Run Length Encoding), který má u PCX stále stejnou podobu bez ohledu na typ komprimovaného

43

O Adobe PDF: Co je PDF? Adobe Acrobat DC [online]. ©2016 [cit. 2015-11-04]. Dostupné z: https://acrobat.adobe.com/cz/cs/products/about-adobe-pdf.html. 44 HÁLA, Tomáš a Michal MATOUŠEK. Skenery: Praktický průvodce uživatele. Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999, 96 s. ISBN 80-7226-217-3, str. 66.

28

obrázku. Odpadá tak starost o to rozlišování, zda se jedná o černo-bílý obrázek, obrázek s 256 barvami nebo plnobarevný obrázek. 45 Dnes už se jedná o poměrně zastaralý formát. Za celou historii používání tohoto formátu bylo vytvořeno tisíce fotek a obrázků v tomto formátu a z důvodu, že by byla velká škoda všechny tyto fotografie vyhodit, vyplatí se takový obrázek převést do modernějšího formátu, který se používá v současné době. 46 2.3 Formát TIFF Formát TIFF (Tag Image File Format) lze označit jako nepsaný standard pro práci s grafikou. Ten umí zkombinovat obrázky v jednom souboru, dokáže použít různé barevné hloubky a různé způsoby komprese. 47 Byl vytvořen roku 1986 firmou Aldus Corporation. Ve většině případů aplikací je podporován a obsahuje vše, co je nutné k přenosu souborů. Jeho obsahem je podpora barevných prostor o vyšší bitové hloubce. Tento formát je dobře rozšiřitelný, takže si do něho aplikace může ukládat libovolné množství svých dat, aniž by se narušila čitelnost souboru v jiné aplikaci. Rozlišují se dva formáty dat v souboru TIFF, dle paměti – Little Endian a Big Endian, kdy většina aplikací rozumí oběma formátům. Tento druh formátu je také možné uložit ve více obrázků nebo vrstev a to do jednoho souboru. 48 TIFF pracuje jako bitová mapa, obrázky jsou tedy tvořeny z rastru. Výhodou tohoto formátu je to, že je umožněno ukládat i malý náhled (zmenšeninu) skutečného obrázku současně s obrázkem. Při úpravě je možné pracovat s touto zmenšeninou, protože práce s ní je rychlejší, až tehdy kdy se provádí závěrečné zpracování je využito skutečného obrázku.49

45

TIŠNOVSKÝ, Pavel. Grafický formát PCX - výlet do historie PC. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu [online]. 2006 [cit. 2015-10-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/graficky-format-pcx-vylet-do-historie-pc/ 46 PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 32. 47 PIHAN, Roman. TIFF. Slovník fotografických pojmů [online]. ©2011 [cit. 2015-10-21]. Dostupné z: http://www.fotoroman.cz/glossary2/3_tiff.htm. 48 BRABEC, Stanislav. Grafika v UNIXu - bitmapové formáty TIFF a JPEG. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu[online]. 2002 [cit. 2015-10-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/bitmapove-formaty-tiff-jpeg/. 49 PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X, str. 32.

29

2.4 Formát GIF Souborový formát GIF se používá pro ukládání a přenos rastrových obrázků s barevnou paletou. Formát GIF (Graphics Interchange Format) navrhly roku 1987 firmy Compu Serve a H&R Block Company, jejichž je obchodní značkou, avšak název je možné používat zcela volně (např. název produktu). Využíval se hlavně ve vnitřní komunitní síti. V podstatě se jednalo o počítačovou síť, do níž se uživatelé připojovali za pomoci pomalých modemů, proto byl kladen důraz hlavně na úsporu přenášených dat. Tento formát byl navrhnut dobrým způsobem, což dokazuje fakt, že i tolik let po jeho vzniku se stále využívá takřka beze změn. Formát GIF se rozlišuje ve dvou variantách, které jsou pojmenované podle roku vzniku. Varianta 87a, která byla představena 15. 6. 1987 a varianta 89a z roku 1989, která se na veřejnost dostala až o rok později tedy roku 1990. Tento formát je velice oblíbený a to zejména kvůli několika kladným vlastnostem: 

Je dobře dokumentovaný, se slušným účinkem komprese, navíc je snadný pro čtení i zápis. Dobře čtivá a napsaná je i jeho dokumentace – verze 87a má cca 30kB, verze 89a cca 80kB čistého textu.



Užívá komprimačního algoritmu LZW, který zaručuje rychlou a účinnou kompresi.



Je multiplatformní, takže jeho užití není vázáno na žádný další operační systém, grafickou kartu nebo procesor.

U ostatních formátů je omezena volba maximálního počtu položek v barevné paletě, ve formátu GIF, ale může každý rámec mít svou barevnou paletu s libovolným počtem barev a to v rozsahu 2-256 barev. 50 2.5 Formát JPEG JPEG (Joint Photographic Experts Group) byl navrhnut jako standardní ztrátové kompresní schéma, určené obzvlášť na fotografie. Formát nazývaný jako JFIF (JPEG File Interchange Format) je známý jako: .jpg. Tento formát měl dvě verze – a to v5 a v6. Název JPEG označuje verzi v6, označení OJPEG pak verzi v5. JPEG obrázky ukládá v barevném schématu – YCbCr „(jasová informace, světlost barvy, chrominance,

50

TIŠNOVSKÝ, Pavel. Případ GIF. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu [online]. 2006 [cit. 201510-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/pripad-gif/.

30

v případě CMYK obrázků pak používá schéma Adobe YCCK), jednoduše převoditelném na RGB (resp. CMYK).“ Kanál Y a kanál Cb se ukládá v plném rozlišení, kdežto kanál Cr se z úsporných důvodů podvzorkovává (přepočítává se na menší rozlišení a to v běžném poměru 1:2 x 1:2). Výsledkem je horší kvalita ostrých barevných přechodů a celková kvalita fotografie. Dále se na data může uplatnit postup prokládání, což znamená, že se obraz ukládá jako sekvence po sobě jdoucích částí s postupným zvyšováním rozlišení. Tento postup se nazývá progresivní JPEG a je vhodný hlavně pro velké obrázky na web, kdy se obrázky postupným způsobem projasňují. Na kvalitu obrázku má zásadní vliv koeficient kompresoru – kvalita. Její škála je 0%-100% a platí, že čím vyšší číslo na stupnici je, tím je i vyšší kvalita. Výchozí kvalita je okolo 75%-80%. Vyšší kvalitu lze ještě užít i na zvětšeniny a fotografie. Pokud se hodnota dostane nad 95%, kvalita už nikterak závratně neroste, ale velikost souboru ano. U miniatur a náhledů je dobré se rozhodnout pro nižší kvalitu, s hodnotami od 25%.51

51

BRABEC, Stanislav. Grafika v UNIXu - bitmapové formáty TIFF a JPEG. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu[online]. 2002 [cit. 2015-10-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/bitmapove-formaty-tiff-jpeg/.

31

3 OCR Pomocí skeneru je možné digitalizovat nejenom obrázky, ale také lze bez problémů nasnímat i text. Je pravdou, že když se naskenuje nějaký dokument, získá se tím opět obrázek, ale s tím rozdílem, že k vidění je text místo grafiky. Ten je člověk schopen přečíst, počítač však již ne. V případě, že takto naskenovaný text v obrázkové podobě je potřeba například vytisknout, pak je tento formát naprosto v pořádku, ale může se upravovat jen jako obrázek. V případě druhém, kdy bude potřeba provést změny v textu, je nutné tento text převést z obrázku na skutečný text. K tomuto účelu jsou určené programy, které se označují jako OCR (Optical Character Recognition) – tedy optické rozpoznávaní znaků. 52 3.1 Metody OCR Základním principem rozpoznávání znaků je přístroj naučit, které druhy znaků se mohou vyskytovat a jaká je jejich podoba. U OCR se rozlišuje několik druhů znaků, pro příklad: písmena, čísla a některé speciální znaky jako např. háčky, čárky, otazníky a další. Výuka probíhá tak, že se stroji ukazují různé příklady znaků ze všech různých tříd a stroj tak díky tomu sestaví popis prototypu každé třídy znaků. Posléze jsou v průběhu rozpoznávání neznámé znaky porovnány s dříve popsanými prototypy a přiřadí se jim ta nejvhodnější třída. Některé systémy, jsou v případě zahrnutí nových tříd, vybaveny zařízením pro trénink. Samotný systém OCR se pak skládá z několika kroků. 53 Optical scanning (optické skenování) Nejprve se daný obrázek naskenuje. V OCR jsou použity optické skenery, které se skládají z dopravního mechanismu a snímacího zařízení, které intenzitu světla převádí do stupňů šedi. Tištěné dokumenty jsou obvykle tvořeny z černého písma na bílém podkladu. Běžnou praxí v OCR je převést víceúrovňový obrázek na černý a bílý. Často se tento proces, označený jako „prahování“, provádí na skeneru k uložení paměti. Pevný práh se užívá tam, kde jsou stupně šedi pod tímto prahem, a říká, aby se z černé úrovně stala úroveň bílá. Nejlepší způsoby „prahování“ jsou ale ty, které jsou schopny

52

.HÁLA, Tomáš a Michal MATOUŠEK. Skenery: Praktický průvodce uživatele. Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999, 96 s. ISBN 80-7226-217-3, str. 42. 53 .EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf.

32

přizpůsobit se vlastnostem, jako jsou například kontrast či jas. Tyto metody obvykle závisí na víceúrovňovém skenování, které vyžaduje více paměti, proto jsou zřídkakdy užívány s OCR systémy, i když jsou jejich výsledkem lepší a kvalitnější obrázky. 54 Location and segmentatiton (umístění a segmentace) Segmentace je proces, který určuje složky obrazu. Je nezbytné lokalizovat oblasti dokumentu, kde byla data vytištěna a rozlišit je. Například pro automatické třídění pošty – adresa musí být oddělena od ostatního tisku na obálce, jako jsou razítka, firemní loga atd. V případě aplikace na text – segmentace je izolace znaků nebo slov. Většina OCR algoritmů segmentuje slova do izolovaných znaků, které jsou uznány individuálně. Tato segmentace se provádí izolací každého připojeného zařízení, která je propojena černou oblastí. Tato technika je lehce realizovatelná, ale problémy mohou samozřejmě nastat, pokud jsou znaky roztříštěné či jsou tvořeny z několika částí. Hlavní problémy se dají rozdělit do čtyř skupin: 

Extrakce dotýkajících a roztříštěných znaků Takovéto narušení může vést ke špatnému převedení spojených znaků anebo opačně – a to tak, že části znaku se převedou do znaku jediného. Tento problém může vzniknout, když je dokument skenován jako tmavá fotokopie nebo v případě že obsahuje patkové písmo.



Rozlišování šumu z textu Může dojít k záměně teček a akcentů za šum a opačně.



Záměna textu nebo geometrie pro text Záměna vede k netextovému odeslání k uznání.



Záměna textu pro grafiku nebo geometrii V takovém případě text neprojde do rozpoznávací fáze - toto se stává v častých případech, pokud jsou znaky spojeny s grafikou.

54

EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf.

33

Preprocessing (předzpracování) Výsledkem skenování je obrázek, který může obsahovat jisté množství šumu. Podle druhu skeneru znaky mohou být rozmazané nebo zlomené. Některé vady, které způsobují špatnou úroveň rozeznání, lze minimalizovat pomocí předzpracování pro vyhlazení digitalizovaných znaků. Vyhlazování obsahuje plnění a ztenčení. Plnění odstraňuje malé přestávky, mezery a díry u digitalizovaných znaků. 55 Feature extraction (extrakce příznaků) Úkolem extrakce je zachytit ty nejpodstatnější vlastnosti symbolů, což se považuje jako ten nejtěžší problém. Nejlepším způsobem jak popsat znak, je skutečný naskenovaný obrázek. Další způsob je vyjmutí některé funkce, která charakterizuje symboly, ale ponechává některé nedůležité atributy. Extrakce je často rozdělena do tří skupin, kde se nachází funkce z: 

Rozdělení bodů



Transformace



Strukturální analýzy Skupiny funkcí se hodnotí podle jejich citlivosti na šum, deformace, a jak

snadno se zavádějí a používají.

Classification (třídění) Třídění je proces, kdy se identifikuje každý znak a přiřadí se mu správná znaková třída. Rozlišují se dva přístupy pro třídění v rozpoznávání znaků. Volba je závislá na tom, která třída je k dispozici. 56 Post processing (následné zpracování) Následným zpracováním se rozumí finální zpracování jednotlivých znaků. Cílem následného zpracování je vyřešit nesrovnalosti mezi originálním textem a textem rozpoznaným. 57 55

.EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf. 56 tamtéž 57 .BUNKE, Horst, SPITZ, L.A. Document Analysis Systems VII, Proc. 7th Int. Workshop, DAS 2006, Nelson, New Zealand, February 13-15, 2006, Proceedings. Springer, 2006. ISBN 9783540321408, str. 368-379.

34



Seskupení Soubor jednotlivých symbolů je výsledkem rozpoznávání dokumentu. Tyto symboly neobsahují dostatečné množství informací. Symboly je nutné k sobě přiřadit a seskupit do stejného řetězce, aby vytvořily slova a čísla. Ty, které se nachází blízko u sebe, jsou seskupovány. U písma je tento proces jednoduší, protože vzdálenost mezi slovy je větší než mezi znaky. Skutečné problémy se vyskytnou v případě, že se jedná o ručně psaný text, nebo když je text zkosený.



Chyby – detekce a opravy Až do seskupení se s každým znakem zacházelo zvlášť a kontext, v němž se každý znak objevil, nebyl plně využit. V pokročilém rozpoznávání znaků tento systém nebyl dostačujícím, dokonce ani ty nejlepší rozpoznávací systémy nebyly schopné dávat 100% úspěšnost identifikace všech znaků. Existují dva přístupy, a sice ten, který využívá možnosti znaky objevit společně a poté přístup, který použije slovník – tento přístup se zdá být tím nejlepším pro opravy chyb.58

3.2 Využití OCR V posledních letech dochází k rozsáhlému komerčnímu využití optického rozpoznávaní znaků. Produkty splňují požadavky mnohých uživatelů. Rozlišují se tři hlavní oblasti použití: 

Zadávání dat



Zadávání textu



Automatizace procesů 59

58

.EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf. 59 tamtéž

35

Zadávání dat Oblast zadávání dat zahrnuje technologie pro zadávání velkého množství omezených dat. Zpočátku byly využívány jako čtecí stroje dokumentů pro bankovní aplikace. Tyto systémy jsou specifické tím, že čtou velmi omezený soubor tištěných znaků, obvykle číslic a několik speciálních znaků. Systémy jsou navrženy tak, aby se snadno dala číst data, jako například jsou: čísla účtů, identifikace zákazníků, čísla výrobků, množství peněz atd. a formát papíru je omezen počtem pevných linek na dokumentu. Tyto systémy jsou navrženy speciálně pro jejich aplikace a jejich cena je tedy tím pádem vysoká. 60 Zadávání textu Druhou větví je, že čtenář stránky textu do čtecího přístroje zadává. Tento systém je tedy vhodný pro kancelářské využití. Omezení formátu papíru a znakových sad je zde vyměněno za omezení týkající se písma a kvality tisku. Čtecí stroje se využívají pro zadávání velkého množství textu a velmi často se užívají v prostředí zpracování textu. Tato oblast využití má v současnosti klesající tendenci. 61 Automatizace procesů V oblasti této aplikace není hlavním úkolem přečíst to, co se vytiskne, ale kontrolovat některé zvláštní procesy. Jedná se o technologii automatického čtení adres pro třídění pošty. Hlavním úkolem je tedy každý dopis správně roztřídit do příslušného koše bez ohledu na to, zda byl každý znak rozpoznán či ne. Obecným postupem je přečíst všechny dostupné informace a použít poštovní směrovací číslo. Rychlost přijetí záznamů se odvíjí a je závislá na vlastnostech poštovní zásilky. 62

60

.EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf. 61 tamtéž 62 tamtéž

36

Další oblasti využití OCR: 

Podpora pro nevidomé



Automatické čtečky



Automatická kartografie



Formulář čtenáře



Ověřování podpisu a identifikace 63

3.3 OCR software Ke snímání textových předloh, rozlišení textu a jeho převodu do paměti počítače slouží software OCR. Výsledkem je textový soubor, který je možný dále editovat prostřednictvím textových editorů. 64 V současnosti existuje mnoho typů OCR softwaru. Příklady OCR softwarů: 

ABBYY FineReader



Adobe Acrobat



GOCR



Ocrad



OCRopus



FreeOCR



Tesseract

GOCR GOCR (nebo též JOCR) je bezplatným programem OCR a byl vyvinut pod GNU Public License. Užívá se pro převod nebo skenování obrazových souborů do textových souborů. GOCR může být použit s různými front- koncovkami, což umožňuje dobrý postoj pro různé operační systémy. Problémy a určité limity v užívání nastávají v případě užití patkového písma, ručně psaného textu nebo velkého úhlu zkosení. GOCR mohou překládat i čárové kódy. 65 63

.EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf. 64 PECINOVSKÝ, Josef. Skenery a jak skenovat. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2009, 128 s. ISBN 97880-251-2492-5, str. 9. 65 .GOCR: open-source character recognition [online]. June 2000 [cit. 2015-11-04]. Dostupné z: http://jocr.sourceforge.net/.

37

FreeOCR FreeOCR je OCR software pro systém Windows, který je zdarma. Podporuje skenování z většiny skenerů a je otevřený pro většinu naskenovaných PDF. Výstupem FreeOCR je prostý text, který je možný exportovat přímo do formátu Microsoft Word.66

Tesseract Tesseract je OCR pro různé operační systémy. Jedná se o volně dostupný software, provozovaný pod licencí Apache. Jeho rozvoj je sponzorován Googlem od roku 2006. Pracuje na operačním systému Linux, Windows a Mac OSX. Tesseract je v současné době považován za jeden z nejpřesnějších open source OCR. 67

Adobe Acrobat Adobe Acrobat patří do rodiny společností Adobe Systems. Acrobat je nejnovější verzí Adobe PDF a také výkonný software OCR. Umožňuje prohlížet, vytvářet, manipulovat a tisknout soubory ve formátu PDF. Skládá se z Acrobat Reader, Acrobat a Acrobat.com. 68

66

BASU, Saikat. Top 5 Free OCR Software Tools To Convert Images Into Text [online]. 2009 [cit. 201605-10]. Dostupné z: https://github.com/tesseract-ocr/tesseract. 67 Tesseract-ocr/tesseract. GitHub [online]. ©2016 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://github.com/tesseract-ocr/tesseract. 68 HANSEN, Ryan. Adobe Acrobat Pro DC Review [online]. ©2016 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: http://ocr-software-review.toptenreviews.com/acrobat-review.html.

38

4 Uchovávání výstupu skeneru Aby obrázky, knihy, dokumenty aj., ať již naskenované či ručně psané vydržely co nejdéle, je potřeba je zálohovat. Je totiž velice jednoduché přijít o veškeré dokumenty, které byly pořizovány třeba i několik let, protože zařízení pracují pouze s daty, které nejsou hmatatelné, nýbrž jsou uloženy do paměťových buněk. A aby se snížilo riziko ztráty dat, nejlepším řešením je provést jejich kopii – zálohu. Při zálohování platí jednoduché pravidlo, a sice že se zálohuje vše, co je důležité a nešlo by znovu opětovně vytvořit. Nejčastěji se data zálohují jednou za týden, za dva týdny nebo měsíčně. V případě velkých projektů apod. je vhodné provést zálohu ještě ten samý den. Aby bylo zálohování co nejúčinnější, je nutné zálohu ukládat na jiné datové úložiště než na to, kde jsou uložena data, která se zálohují. Toto datové úložiště by mělo být využíváno pouze k účelům zálohování. 69 Volba datového úložiště je závislá na několika faktorech: 

Množství dat, které chceme zálohovat.



Časové úseky, jak často budeme měnit data.



Doba, po kterou je vhodné mít data zálohovaná.



Důvěrnost zálohovaných dat.

Nejběžnější datová úložiště jsou: 

Optická média



Externí disky



USB flash-disky



Internetová úložiště 70

69

.Zálohování. In: Jak na Internet [online]. ©2012-2014 http://www.jaknainternet.cz/page/1180/zalohovani/. 70 tamtéž

39

[cit.

2016-05-17].

Dostupné

z:

4.1 Optická média Nejběžnějším a nejklasičtějším způsobem uložení dat jsou optická média. Mezi optická média se mohou zařadit např. CD, DVD nebo Blue-ray nosiče. U tohoto způsobu uložení, je nutné vlastnit vypalovací techniku, která je schopná na vybrané médium zapisovat. Existují média, na která se může zapisovat vícekrát (RW), ale lepší způsob je užití jednorázových médií, jež mají delší životnost. S optickými médii je nutné zacházet velice opatrně a nevystavovat je na příliš světlých a teplých místech. V současnosti je jejich kapacita často již nedostatečná (CD 700 MB, DVD 4,7 GB) a i jejich rychlost zálohování je nižší. Optická média jsou vhodným řešením pro méně časté zálohování dat, která mají dlouhodobou platnost (např. archivace). 71 4.2 Externí disky Externí disky (připojení přes USB, FireWire aj.), jsou vhodné pro zálohování velkých objemů dat a také jsou vhodné pro častější zálohování. Rychlost zálohování u externích disků je velmi vysoká. Jelikož se v drtivé většině jedná o mechanické disky, je proto velmi nutné s nimi zacházet šetrně a v případě, že se s nimi pracuje, nepohybovat s nimi. 72 4.3 USB flash-disky USB flash-disky se řadí mezi skladné a také v rámci možností odolné médium s nízkou pořizovací cenou. Rychlost zálohování je stejně jako u externích disků vysoká, avšak jejich kapacita je velice omezená, jsou tedy vhodné pro častější zálohování dat menších objemů. Flash-disk se skládá z elektronické paměti, to znamená, že jeho paměťové buňky jsou omezené v počtu zápisů a proto není nejlepším řešením flash-disk mazat pokaždé. Je lepší na něho data přidávat postupně a médium smazat případně až před úplným naplněním. 73

71

.Zálohování. In: Jak na Internet [online]. ©2012-2014 http://www.jaknainternet.cz/page/1180/zalohovani/. 72 tamtéž 73 tamtéž

40

[cit.

2016-05-17].

Dostupné

z:

4.4 Internetová úložiště Ve většině případů jsou zařízení běžně připojena k internetu a v takovém případě je možnou variantou využít některé z online služeb, které poskytují datový prostor k ukládání dat. Ve svém základním režimu, který je ale omezený, jsou tyto služby často zdarma, za větší datový prostor si uživatel připlatí. Velkou výhodou u tohoto typu služeb je to, že data lze jednoduše sdílet mezi zařízeními všude ve světě, pokud jsou však připojeny k internetu, z čehož vyplývá, že připojení k internetu je zásadní podmínkou pro správné fungování těchto služeb. Účelem internetového úložiště je sdílení dat, nikoliv zálohování dat. Nastane-li případ, že si člověk vlastní vinou data smaže a byla v online úložišti, tak se změna objeví i v tomto úložišti a objeví se i v dalších sdílených zařízení. Existuje zde doba, během které jsou data archivována a když si ztráty všimneme brzy, je možné je obnovit. Nevýhodou je to, že data jsou uložená v neznámých podmínkách a není nikde dáno, že je někdo jiný neodcizí. Internetová úložiště jsou tedy vhodným řešením pro velmi časté zálohování menšího objemu dat. 74 Příklady internetových úložišť: 

Google Drive



Dropbox



Microsoft SkyDrive



Apple iCloud 75

Google Drive Výhoda Google Drive (Google Disku) je to, že pokud má daný člověk účet Gmail (a aktivně ho také užívá) nebo vlastní jakoukoli jinou totožnou formu účtu Google, již není potřeba provádět další registrace, protože má díky tomu Google Drive automaticky k dispozici. Úložiště je propojeno s Gmailem, Diskem a Fotkami Google, je tedy možné do něho ukládat soubory přímo z PC. Do začátku Google Drive nabízí

74

.Zálohování. In: Jak na Internet [online]. ©2012-2014 [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://www.jaknainternet.cz/page/1180/zalohovani/. 75 .TUHÝ, Radan. Úložiště dat na internetu: k datům odkudkoli. SVĚT HARDWARE: vše ze světa počítačů [online]. 2013 [cit. 2015-10-31]. ISSN 1213-0818. Dostupné z: http://www.svethardware.cz/uloziste-dat-na-internetu-k-datum-odkudkoli/36307.

41

k dispozici 15 GB bezplatného úložného prostoru na Google serverech, kde je možné ukládat vše od fotek až po videa. V případě, že by někomu 15 GB nestačilo, je možné dokoupit další úložiště v cloudu. K souborům na Disku je možné se dostat z kteréhokoli chytrého telefonu, tabletu či počítače. Velkou předností je možnost vytváření dokumentů v nativním formátu, pracovat s těmito dokumenty přímo z webového rozhraní a následné je možné sdílení těchto dokumentů.76

Dropbox Tento typ úložiště po registraci nabízí základní datový prostor o velikosti 2 GB, což se může zdát jako nedostačující. Dropbox má oproti ostatním typům úložišť velkou výhodu a to, že je možné velikost navýšit a to hned několika způsoby. První způsob je standardní dokoupení dodatečného prostoru, který je oproti konkurenci o něco dražší. Druhou možností je to, že Dropbox nabízí odměny za nové uživatele a to formou cenného dodatečného prostoru. U této možnosti stačí, aby nový uživatel provedl registraci pomocí odkazu, a za každého nového uživatele získá 500 MB (do maximální velikosti 16 GB).77

Microsoft OneDrive (SkyDrive) Aktuální velikost datového prostoru zdarma je 15 GB pro běžné uživatele. V případě zájmu je také možné další prostor dokoupit (částka je v řádu desítek dolarů ročně za desítky GB). Pro firmy OneDrive nabízí uživatelům velikost 1 TB. Úroveň služby je většinou lepší než u jiných konkurenčních úložišť a to díky snaze Microsoftu být jedničkou v oblasti osobního cloudu. Dokumenty je možné vytvářet a upravovat z jakéhokoli zařízení. Taktéž je možné pracovat souběžně s více lidmi. Poslední úprava, která proběhla, měla pozitivní dopad na lepší použitelnost, ale také na rychlost, která dříve nebyla ideální.78

Apple iCloud Jak už samotný název napovídá, jedná se o doplnění chybějící služby, která umožňuje ukládat data do cloudu uživatelům, kteří vlastní zařízení Apple a to tím 76

.Google Drive [online]. 2016 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://www.google.com/intl/cs/drive. .Dropbox [online]. 2016 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://www.dropbox.com/. 78 .OneDrive [online]. 2016 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://onedrive.live.com/about/cs-cz. 77

42

způsobem, že všechny funkce jsou integrovány přímo do aplikací, jež jsou speciálně pro tento účel upraveny a podporovány. Přístup k datům v úložišti je dán podmínkou vlastnění Apple ID – tedy jakéhokoliv zařízení od tohoto výrobce, což je důkazem toho, že tato služba je určena jen pro tyto držitele. U této služby není možné data sdílet jak veřejně tak ani s dalšími uživateli. Aby byla služba Apple iCloud relativně trochu konkurenční, nabízí zdarma datový prostor o velikosti 5 GB. Další volba výběru je z tarifů o kapacitách až do 1 TB. Navýšení kapacity úložiště se může rovnou provést z iOS zařízení. 79 Apple nabízí i službu iCloud Drive, což je obdoba cloudového uložiště, které nabízí Google se svým Google Drivem. To znamená, že všechny soubory je následně možné sdílet i do jiných počítačů, telefonů a tabletů a není nutné, aby se jednalo o zařízení značky Apple. 4.5 Server Pro ukládání různých souborů a snadné sdílení dat (tzv. file hosting) slouží servery. Obliba serverů roste a to proto, že narůstají přenosové rychlosti. U tohoto typu úložiště je důležité, aby nebylo nutné instalovat žádný speciální software a stačilo si vystačit jen s internetovým prohlížečem. 80 Příklady serverů: 

Úschovna



Letecká pošta NAS servery 81

Úschovna Jedná se o jeden z nejstarších serverů u nás.

Úschovna není tak úplně

plnohodnotným serverem, řadí se spíše do kategorie „doplněk“, který řeší problém velkých příloh. Doba, po kterou je možné mít data bezplatně uložená je 14 dnů. Maximální objem zásilky je 100 MB. 82 79

ICloud [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: http://www.apple.com/cz/icloud/. BENZL, Lukáš. Srovnáváme úschovny souborů. Hospodářské noviny [online]. 2007 [cit. 2015-11-07]. ISSN 1213-7693. Dostupné z: http://tech.ihned.cz/c1-21958160-srovnavame-uschovny-souboru. 81 tamtéž 82 tamtéž 80

43

Letecká pošta Letecká pošta vsází na jednoduchost a rychlost sdílení souborů. Z hlavní stránky je možné uložit hned několik souborů najednou. Maximální velikost činí 161 MB.83

NAS servery NAS servery se od klasických velkých serverů liší tím, že jsou menší a tišší. Hodí se především pro domácí uživatele a menší firmy. Samotný pojem NAS (Network Attached Storage) pak říká, že se jedná o firemní či domácí síťové úložiště, které je schopné pomocí vlastního hardwaru poskytnout data všem uživatelům a připojeným zařízením.84 Datové schránky Datová schránka je státem garantovaný komunikační nástroj s orgány veřejné moci. Pomocí datových schránek jsou úřady schopné písemnosti doručovat příslušným adresátům (právnickým či fyzickým osobám) a komunikovat s ostatními orgány veřejné moci. Ať už právnické či fyzické osoby tak mohou díky datové schránce provádět různé úkony vůči orgánům veřejné moci. Cíle datových schránek jsou, aby veřejná správa byla rychlejší, levnější a spolehlivější.85

83

BENZL, Lukáš. Srovnáváme úschovny souborů. Hospodářské noviny [online]. 2007 [cit. 2015-11-07]. ISSN 1213-7693. Dostupné z: http://tech.ihned.cz/c1-21958160-srovnavame-uschovny-souboru. 84 .Velký průvodce: NAS server ušetří starosti s ukládáním dat. CZC.cz - rozumíme vám i elektronice [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://www.czc.cz/velky-pruvodce-nas-serverusetri-starosti-s-ukladanim-dat/clanek 85 .Datové schránky. Ministerstvo vnitra České republiky [online]. 2016 [cit. 2015-11-08]. Dostupné z: http://www.mvcr.cz/clanek/datove-schranky-datove-schranky.aspx.

44

Praktická část 5 3D skener DAVID SLS-2 se strukturovaným světlem Praktická část práce byla uskutečněna na 3D optickém skeneru DAVID SLS-2 se strukturovaným světlem. Objekty pro skenování 3D modelů se staly historické pečetě.

Popis skeneru DAVID SLS-2 Skener DAVID Structured Light Scanner 2 je vysokorychlostní a relativně přesný 3D skener, který je založen na strukturované LED technologii. Díky LED technologii je skenování přesné a hotové za několik málo sekund. Mobilní snímač se umisťuje přímo před objekt, který má být skenován. Samotné skenování se zahajuje za pomoci jediného kliknutí a za pár vteřin se na obrazovce ukazuje digitalizovaný 3D model daného předmětu. Takto lze skenovat všechny strany a úhly objektu a na závěr je spojit do trojrozměrného uzavřeného modelu.86 Výhody skeneru: 

Mobilita skeneru a jeho možné využití téměř kdekoliv.



Přesné nastavení hardware umožňuje skenování objektů různých velikostí.



Strukturované světlo umožňuje přesné skenování během několika vteřin.87

Postup skenování na 3D skeneru podle výrobce Skener David SLS-2 je univerzální zařízení, které může spolupracovat s jakýmkoli počítačem, který splňuje následující požadavky softwarové a hardwarové požadavky: 

Windows XP a vyšší (32 bit nebo 64 bit)



Microsoft NET Framework



3D grafická karta

86

.DAVID Structured Light Scanner 2. SolidVision [online]. 2016 [cit. 2016-05-10]. Dostupné z: http://eshop.solidvision.cz/3d-skenery/david-structured-light-scanner-2-s503962722. 87 . tamtéž

45



VGA nebo HDMI konektor



Dva volné USB porty

Doporučení: 

Výkonnější grafická karta NVIDIA nebo AMD



Dvou jádrový procesor



8 GB RAM V případě, že uživatel splňuje všechny zmíněné požadavky na systém a

hardware počítače, je možné, aby skener začal užívat. Ještě před samotným užíváním skeneru je třeba jej nastavit tak, aby vše fungovalo, tak jak má. 88 Hlavní nastavení skeneru probíhá v několika fázích: 5.1 Nastavení pozice kamery Kamera je umístěna na levé nebo pravé straně od projektoru, dle skenovaného objektu. Před každým skenováním je potřeba, aby uživatel poupravil pozici kamery tak, aby vyhovovala velikosti skenovaného objektu. To znamená, že pokud je objekt menší než 110 mm, je třeba, aby byla kamera umístěna vlevo od projektoru, v případě, že je skenovaný objekt se svými rozměry mezi 110 – 350 mm je optimální, aby byla kamera umístěna taktéž vlevo, avšak kameru lze umístit i vpravo. Pokud je skenovaná věc větší než 350 mm, je nutné umístit kameru napravo od projektoru. Je nezbytné, aby byla vzdálenost kamery od projektoru ve stejné vzdálenosti, jako vzdálenost skenovaného objektu od kamery a projektoru. Kamera by měla být natočena pod úhlem 22 stupňů ke skenovanému objektu, jedná se o ideální a zároveň univerzální úhel, který slouží ke skenování velkého množství objektů, v případě, že se jedná o netypicky tvar (větší velikost, nestandardní tvar) je třeba tento úhel přizpůsobit.89

88

.DAVID Structured Light Scanner 2. SolidVision [online]. 2016 [cit. 2016-05-10]. Dostupné z: http://eshop.solidvision.cz/3d-skenery/david-structured-light-scanner-2-s503962722. 89 DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014, str. 29.

46

Obr. 5- Nastavení pozice kamery.90

5.2 Propojení Samotné propojení a zprovoznění skeneru David SLS-2 je poměrně snadné. Kamera je k počítači, ze kterého se provádí skenování, připojena pomocí USB (Universal Seriál Bus). Dataprojektor, bez kterého by skener nefungoval je připojen za pomoci konektoru VGA nebo HDMI v závislosti na volbě uživatele a jeho počítače, kdy starší počítače většinou umožňují propojení pouze přes VGA, který je méně kvalitní a umožňuje nižší kvalitu obrazu, než již zmíněné HDMI, což je technologie modernější. Následně je důležité, aby bylo celé zařízení připojeno do elektrické sítě, prostřednictvím dodávaného napájecího kabelu.91

90

Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014. 91 DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014, str. 30.

47

Obr. 6- Propojení skeneru s počítačem92

5.3 Instalace ovladače kamery Pro správné fungování kamery, která snímá skenovaný objekt, je nezbytné nainstalovat dodávané softwarové ovladače. Tyto ovladače jsou dodávány na flashdisku, který je součástí celého zařízení, již při zakoupení. Instalace ovladačů se provede třemi kroky: 1. Připojí se flash-disk do počítače, kde má být zařízení instalováno. 2. Zapne se instalace kliknutím na instalační soubor s názvem „Install_DAVIDCAM-3 M_Driver“. 3. Instalační software provádí člověka jednotlivými kroky instalace, takže je prakticky nemožné udělat jakoukoli chybu. Na dokončení instalace počítač sám upozorní.

93

5.4 Nastavení projektoru Projektor je již z výroby dodáván v takovém stavu, aby jej bylo možné rovnou používat, proto výrobce nedoporučuje měnit jakékoli nastavení. 92

Je však možné

Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014. 93 DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014, str. 30.

48

nastavení projektoru měnit kdykoli i dodatečně. Stačí se přes tlačítko menu na dodávaném ovladači dostat do nastavení projektoru, zde je pak možné měnit například: jazyk projektoru, rozlišení projektoru popřípadě jas obrazu atd. 94

5.5 Natavení projektoru, jako rozšířenou plochu počítače Projektor je potřeba nastavit jako rozšířenou plochu počítače. Stačí, aby uživatel ve svém počítači se systémem Windows zobrazil hlavní obrazovku (plochu), klikl na volné místo na ploše pravým tlačítkem myši, tím se mu zobrazí menu, ve kterém musí kliknout na možnost „rozlišení obrazovky“. Tím se uživateli otevře okno, které mu nabídne nastavit připojený projektor jako rozšířenou plochu. Monitor počítače by měl být nastaven jako „primární zařízení“, projektor by měl být nastaven jako „sekundární zařízení“. Tím by měla být zajištěna správná komunikace monitoru počítače a dataprojektoru. 95

Obr. 7- Nastavení zobrazení monitoru 96

5.6 Instalace skenovacího softwaru DAVID Samotná instalace skenovacího softwaru DAVID je možná z přiloženého flashdisku. Na přiloženém USB zařízení se nalézá soubor s názvem: „Start_DAVID3_x64“, 94

DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014, str. 31. 95 tamtéž, str. 31 96 Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014.

49

tento instalační soubor se volí tehdy, je-li používán 64 bitový systém. Pokud je používán systém 32 bitový, klikne se na soubor „Start_DAVID3“, to však není doporučeno, jelikož sám výrobce softwaru doporučuje používat tento 3D skener na počítači se systémem 64 bitovým, který má určité výhody, kdy mezi výhodu hlavní patří možnost použití většího množství operační paměti, kdy 32 bitová verze systému Windows umožňuje maximálně 4 GB paměti RAM, 64 bitů má tuto možnost prakticky neomezenou. V průběhu celé instalace instalační program vede osobu, která software instaluje tak, aby celý proces zvládla a mohlo dojít k používání skeneru. Podpora aktualizací tohoto softwaru je automatická. To znamená, že software společnosti DAVID je pravidelně zdokonalován a vyvíjen. Všechny aktualizace jsou zdarma, navíc průběh aktualizace a jejich následná instalace probíhá tak, že si uživatel prakticky ani nevšimne, že byla instalace provedena a už vůbec tato samotná instalace neomezí uživatele při používání skeneru. 97 5.7 Nastavení a kalibrace skeneru Samotné nastavení a kalibrace skeneru je nejdůležitější ze všech věcí, které musí uživatel 3D skeneru vykonat, před každým skenováním. U skeneru DAVID SLS-2 se nejedná o tak náročný a zdlouhavý proces, oproti jiným optickým skenerům, stejně tak i fyzická manipulace se skenerem je poměrně jednoduchá. Předchozí nastavení např. projektoru nebo webové kamery bylo spíše hardwarové, toto nastavení již probíhá za pomoci softwaru, tj. softwarově. Je zde nastavována pracovní vzdálenost, zaostření projektoru, výběr kamery atd. 98 Samotná kalibrace probíhá v několika krocích: prvním krokem je určení toho, co se bude skenovat, tomu je nutné přizpůsobit nastavení skeneru. Pro příklad výrobce uvádí maketu lidské zubní protézy, což je objekt malý s velikostí do 10 cm. Skener nabízí čtyři možnosti vzdáleností, na kterou lze skenované objekty snímat. Tyto vzdálenosti se nastavují podle velikosti skenovaného předmětu. Nejmenší nastavení vzdálenosti je 30 mm, druhá možná vzdálenost objektu, kterou je možné na skeneru nastavit je 60 mm, třetí možností je volba 120 mm a poslední možnost, kterou je možné nastavit je hodnota 240 mm, tato vzdálenost je využívána u objektů větších. Tyto 97

DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014, str. 32. 98 tamtéž, str. 33

50

hodnoty neurčují vzdálenost objektu od webové kamery skeneru, ale určují vzdálenost mezi jednotlivými tečkami, které jsou promítány na skleněnou desku. Autorka k vykonání své praktické části bakalářské práce využila nastavení vzdálenosti o hodnotě 60 mm, z toho důvodu, že skenované pečetě jsou objektem relativně malým. Tyto velikosti jsou kalibrovány podle skleněných desek, které jsou součástí vybavení 3D skeneru DAVID SLS-2. Po dokončení kalibrace skeneru na danou vzdálenost jsou desky odejmuty a může se začít se samotným 3D skenováním. Správné nastavení kalibrace skeneru je nedílným krokem úspěšného a kvalitního provedení 3D modelu. Pokud by byla nastavena špatná velikost rozteče jednotlivých virtuálních teček mezi sebou, byl by výsledný objekt nasnímán velmi špatně, jelikož by jednotlivé skeny mohly být nekvalitní (rozmazání, nezaostření) nebo by v horším případě nemusely být vůbec nasnímány. Ideální úhel mezi kamerou a samotným projektorem je doporučován nastavit na hodnotu 22°, avšak autorka při samotné práci využila rozmezí úhlů mezi 27° - 35°, kdy se toto rozmezí v praxi autorce osvědčilo mnohem lépe, než úhel doporučený výrobce. Tímto rozmezím bylo docíleno daleko lepších výsledků samotného 3D modelu, který dle autorčina názoru při tomto nastavení vypadal daleko lépe, nicméně v praxi se nedá využít pouze jedné hodnoty, jak uvádí výrobce v návodu ke skeneru, avšak je velice důležité přizpůsobit nastavení úhlu skenovanému objektu. Autorka nasnímala celkem tři pečetě, kdy se nejprve řídila doporučeným nastavením 22°, následně vyzkoušela úhel jiný a výsledek se jí zdál lepší. Tudíž se rozhodla na každý jednotlivý subjekt využít hodnotu jinou. Poslední záležitost, kterou je třeba dodržet je expozice, ta vymezuje to, zda je objekt nastavení skeneru v optimálních hodnotách a nedochází k přesvícení, popřípadě aby nebyl skenovaný objekt příliš tmavý.

51

Obr. 8- Kalibrace skeneru

99

5.8 3D skenování Poté, co je skener nastaven a nakalibrován je možné začít se samotným 3D skenováním. Před samotným začátkem skenování je nutné nastavení několika parametrů. Jako první se volí parametr „Nastavení kvality“, který značí to, v jaké kvalitě se bude objekt snímat. Dále je nezbytně nutné upravit nastavení u kritéria „Orientace“, ta uživateli nabízí tři charakteristiky toho, jak bude objekt nasnímán horizontálně, vertikálně či oběma směry (both). Možnost „both“ je nejlepším možným řešením z důvodu že zobrazuje nejvíce detailů, ale s tím nicméně souvisí fakt, že se čas potřebný k vytvoření 3D objektu zdvojnásobí. Autorka při své práci zvolila proto možnost „na oboje“ (both), i přesto, že práce na modelu trvala déle. Výsledek byl kvalitnější, než kdyby autorka zvolila jednu z možností skenování horizontálním, popřípadě vertikálním směrem. Tuto možnost autorka vyzkoušela v praxi a utvrdila se v tomto tvrzení. Výsledek skenováním „oběma“ způsoby byl kvalitnější, než skenování jedním ze zmíněných způsobů, autorka vyzkoušela směr vertikální. Dalším nezbytně nutným krokem nastavení skeneru po softwarové stránce je upravení parametrů s názvy „Pořízení textury“ a „Automatické ukládání skenů do seznamu“. Upravením těchto bodů je kompletně dokončeno nastavení a je tak možné zahájit samotné skenování objektu/(ů). Skenování objektu probíhá na stole, kdy kamera a projektor jsou na cíl nasvíceny tak, aby na předmět byla promítána virtuální šachovnice. Skenovaný objekt musí být celý nasvícen touto virtuální šachovnicí, která určuje to, zda je skener správně nakalibrován. Skenovaný objekt, v tomto případě pečetě, musejí být nasvíceny touto 99

Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014, str. 33

52

virtuální šachovnicí. Když je skenovaný objekt nasvícený a zarovnaný v „šachovnici“ s obdélníkem“, může se začít objekt skenovat. Jelikož data vytvořená skenováním jsou datově objemná a jejich následná ztráta způsobená pro příklad chybou na počítači by byla špatná, je doporučeno si veškerý postup v průběhu skenování ukládat. S uložením každého jednoho skenu vznikají 3 soubory a to ve formátech: mtl., png., obj. Vlastní spuštění skenování se zahájí stisknutím tlačítka „Start“, které se nachází na ovládacím panelu softwaru, kdy po jeho stisknutí započne skenování po jednotlivých skenech. Po každém jednotlivém skenování je třeba, aby byl skenovaný objekt postupně natáčen, a tudíž, aby byl nasnímán ze všech stran a úhlů, tím je ve výsledku docíleno výsledného 3D efektu. Následuje proces post-processingu, což je následné sesazování jednotlivých skenů do jednoho konečného 3D modelu. Post-processing je nejzdlouhavější a nejsložitější částí, i když výrobce uvádí, že po pár minutách, maximálně hodinách práce, kdy si člověk práci se skenerem osvojí, je vše již velice rychlé a zkušenému člověku netrvá skenování 3D objektu s jeho následným složením déle, než pár hodin. V den zahájení skenování autorka provedla skenování jednotlivých pečetí, kdy každou pečeť pečlivě nasnímala tak, aby byly pořízeny její skeny ze všech stran a úhlů a následně pokračovala celým, již zmíněným procesem 3D skenováním a postprocessingu.

Obr. 9- Snímání pečeti 100

100

Obrázek: fotografie autorky

53

5.9 Post-processing Nasnímáním samotný proces 3D skenování teprve začíná, aby bylo docíleno výsledného 3D modelu je nezbytné, aby byly všechny skeny upraveny a pospojovány za pomoci softwaru, který je dodáván se skenerem. Post-processing je soubor úkonů, při kterých jsou skládány dohromady všechny digitalizované záznamy, které je potřeba propojit tak, aby vznikl výsledný 3D efekt. Před samotným spojením je potřeba všechny jednotlivé skeny upravit tak, aby byly očištěny od „nečistot“, jako je papír, na kterém byl objekt skenován, nečistoty, tj. nedokonalosti, které se vyskytují kolem objektu atd. Prakticky jde o to, že se musí uživatel provádějící post-processing zbavit všech věcí, které nechce, aby byly zobrazeny ve výsledku jeho práce. Hlavním krokem post-processingu je skládání jednotlivých, upravených skenů do sebe. V praxi to funguje tak, že si uživatel zvolí dva skeny, kdy druhý sken se přetahuje na první, aby spolu navzájem lícovaly. Na každém skenu si uživatel vybere jeden referenční bod, který je stejně dobře viditelný na daných skenech. Tím je docíleno spojení vždy dvou bodů. Takto pokračuje uživatel se spojováním všech, až do chvíle, než docílí výsledného 3D modelu. Kvalita výsledného 3D modelu je závislá na kvalitě práce uživatele.

54

Software dodávaný společností DAVID ke skeneru je přehledný a intuitivní. Software je zpracován dobře, navíc vývojáři vydávají pravidelně aktualizace, tak aby splňoval požadavky všech uživatelů v průběhu času. 101 Software má tři části: 1. levý sloupec nastavení 2. hlavní obrazovku 3. pravý sloupec nastavení ad. 1.: levý sloupec nastavení umožňuje:  kalibraci skeneru  nastavit strukturované světlo  texturování a sloučení tvarů  zvolit možnosti zarovnání ad. 2.: hlavní obrazovka umožňuje:  zobrazit aktuální náhled na 3D model v jeho aktuálním stavu ad. 3.: pravý sloupec nastavení umožňuje:  zobrazit panel se seznamem hotových skenů s možností výběru viditelnost/neviditelnost 102

101

DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014, str. 38 102 tamtéž, str. 38

55

Obr. 10- Ořezaná a očištěná pečeť 103

Obr. 11- Spojování skenu A a B 104

6 ATOS Compact Scan Filozofická fakulta Univerzity Hradce Králové vlastní ještě jeden 3D optický skener – ATOS Compact Scan. V odstavcích níže autorka popíše tento skener jen ve stručnosti, jelikož celá praktická část se pojí ke skeneru značky DAVID SLS-2, který je nedílnou součástí autorčiny práce. Skener značky ATOS je zde uváděn pouze pro porovnání. ATOS Compact Scan je moderní 3D skener, který má jedinečný kompaktní design umožňující snadnou manipulaci s ním. Skener podporuje technologii ATOS Blue Light a navíc je dodáván se špičkovým softwarem. Skener je jedinečný tím, že dokáže v krátkém čase proměřit odlitky, designerské modely, formy, vstřikované díly, interiéry automobilů a mnoho dalších objektů. Tudíž je skener vhodný hlavně do průmyslu na skenování velkých ploch, dle názoru autorky by byl vhodný také do muzeologie. Skener umožňuje uživateli využívat několik technologií včetně technologie Blue Light, to je technologie strukturovaného světla GOM Bluer Light. Tato úzkopásmová technika projekce modrého světla umožnuje přesné měření bez ohledu na světelné podmínky, současně s extrémně dlouhou životností a nízkých nárocích na údržbu. Kvůli této technologii umožňuje skener měřit oblasti až o ploše 1 200 mm2. Dále umožňuje rychlé skenování velkoplošných dílů při zachování vysoké kvality měřených dat. 103 104

Obrázek: fotografie autorky Obrázek: fotografie autorky

56

Škálovatelné zorné pole, se kterým umí skener ATOS pracovat umožňuje přizpůsobení se různým velikostem objektů a to za pomoci technologie změny měřícího objemu. Systém ATOS vykonává skeny s vysokým rozlišením a vysokou přesností bez ohledu na velikost objektu. Měřící objem umožňuje skener ATOS nastavit v rozmezí 35 mm2 až 1200 mm2. ATOS Compact Scan je dodáván v celé řádě konfigurací. Celý skener je možné složit do jednoho kufru. V tomto setu je zahrnut senzor ATOS, stojan, kalibrační artefakty, kabely a volitelné příslušenství. Se samotným hardwarem skeneru je dodáván i profesionální software, který vede autora během celého procesu skenování a poskytuje mu podporu při přípravě nových měřících úloh pomocí průvodce pro vytváření projektu. Software slouží pro ovládání skenovací hlavy, zpracovávání velkého množství 3D bodů, úpravu a následné zpracování 3D dat. Grafické rozhraní softwaru je jednoduché a pomáhá řešit náročné úkoly při kontrole kvality, výrobních procesech atd. 105

Obr. 12– 3D skener ATOS Compact Scan106 105

.ATOS Compact Scan - The compact class of scanning. In: Gom [online]. 2016 [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://www.gom.com/metrology-systems/system-overview/atos-compact-scan.html. 106 .Obrázek převzat z: ATOS Compact Scan - The compact class of scanning. In: Gom [online]. 2016 [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://www.gom.com/metrology-systems/system-overview/atos-compact-scan.html.

57

7 Porovnání skeneru DAVID vs. ATOS Tyto dva skenery nelze porovnávat, jelikož každý je určený na jiný druh činnosti. Tudíž nelze jednoznačně popsat výhody a nevýhody těchto skenerů. V následující tabulce budou popsány základní a zároveň zásadní rozdíly mezi nimi:

ATOS

DAVID

2 Mpx

3,1 Mpx

3

1

Přesnější měření

Průměrné měření

Menší množství detailů

Větší množství detailů

Velké předlohy

Menší objekty

Přenosný

Přenosný

ROZLIŠENÍ KAMERY POČET KAMER PŘESNOST MĚŘENÍ DETAILY MĚŘENÍ VELIKOSTI SNÍMANÉ PŘEDLOHY KOMPAKTNOST

Tabulka č. 1 – porovnání parametrů skenerů ATOS a DAVID107

Z tabulky lze vyčíst, že skener DAVID má vyšší rozlišení kamery, avšak má menší počet kamer, kdy počet kamer je zásadnějším parametrem, proto jsou výsledky měření přesnější u skeneru ATOS. DAVID rozlišuje větší množství detailů, kdy toto umožňuje skenovat menší objekty, čímž je skener určený pro skenování menších objektů, na objekty větší toto zařízení není úplně vhodné. Výhodou obou skenerů je to, že jsou přenosné, tudíž mohou být uživateli kdykoli a kdekoli dostupné, jediné, co je potřeba je dostupný zdroj elektrické energie. Zásadní nevýhodou, kterou autorka shledává u skeneru DAVID je fakt, že se skeny spojují pouze jedním referenčním bodem, díky čemuž není měření tolik přesné a výsledek 3D modelu není tak kvalitní.

106

107

Tabulka č. 1- tabulka autorky

58

Závěr Teoretická část bakalářské práce byla věnována skenerům, jejich využití v archivnictví, zahraničním archivům, principům činnostem skenerů, druhům skenerů, dále výstupním formátům těchto zařízení, optickému rozpoznávání znaků (OCR) a poslední část se zaměřovala na možnosti uchování těchto dat prostřednictvím optických médií, tj.: externích disků, USB flash-disků, internetových uložišť atd. Všechny tyto informace popisované v teoretické části autorčiny práce se pevně pojí s praktickou částí. Praktická část popisuje technologii 3D skeneru a celý postup práce autorky, ve které prováděla skenování historických pečetí za pomoci 3D skeneru. Technologie 3D skeneru a samotné skenování pečetí v praktické části bakalářské práce byla přínosem, kvůli tomu, že se autorka dozvěděla velké množství nových informací o této technologii, která má velký potencionál do budoucna. Co se týká využití této technologie do budoucna v oblasti využití v Národním archivu, popřípadě archivech obecně, má tato technologie zcela jistě své opodstatnění. Dále by bylo možné uplatnit tyto technologie v muzeologii, kde by sloužily pro vytvoření replik archiválií pomocí 3D skenerů a následného vytištění na 3D tiskárně. Po vytištění by šlo vystavit vzácné kusy mincí, pečetí, soch aj., s vysokou mírou bezpečnosti, jelikož všechny tyto vzácné subjekty by byly umístěny v bezpečí a nebyly by ohroženy nepříznivými vlivy, popřípadě možností odcizení, jelikož by během výstavy byly vystaveny pouze jejich digitalizované kopie. Co ale autorka považuje za nezbytné je to, že by každý archiv, ať se již jedná o archiv Národní či jiné archivy, měly mít minimálně jednoho pracovníka, který by se o digitalizaci archiválií prostřednictvím 3D technologie staral, jelikož tento proces je velice zdlouhavý a časově náročný. Je ale otázkou, zda si archivy budou moci tohoto pracovníka, či v ideálním případě minimálně dva, dovolit nebo ne? Další otázkou, kterou si autorka klade je to, zda budou mít archivy dostatečné množství volných finančních prostředků, aby si mohly vůbec tuto technologii dovolit? Dále by bylo možné tuto technologii využít nejen v již zmíněné archivní praxi, ale také například ve zdravotnictví, kdy by mohly být prostřednictvím skeneru a rentgenu nasnímány pro příklad lidské kosti a klouby a v případě, že by bylo potřeba člověku nahradit třeba kyčelní kloub, mohl by být přizpůsoben každému jednotlivci

59

přímo na míru, kdy by byl jeho kloub nasnímán, za pomoci tohoto softwaru sestaven a následně vytisknut na 3D tiskárně. Je třeba také říci, že v zahraničí, hlavně v USA, Francii, Velké Británii nebo Německu je technologie 3D skeneru již používána velice často, kdežto u nás se tato technologie teprve rozvíjí a je v začátcích a v povědomí občanů naší země se ještě tolik nenachází. V již zmíněných zemích se tyto technologie využívají právě například k uchování uměleckých děl, ve zdravotnictví aj. Cílem této práce byla digitalizace 3D pečetí prostřednictvím 3D skeneru. Dle názoru autorky byla digitalizace vykonána úspěšně, avšak bylo by lepší, kdyby skener DAVID nabízel spojení skenů více než jedním referenčním bodem, čímž by bylo docíleno výsledků kvalitnějších a následný 3D model pečetě by vypadal lépe. I přes tento nedostatek si autorka však myslí, že výsledné 3D modely pečetí jsou uspokojujícími a kvalitní i přesto, že jsou skeny spojeny pouze jedním referenčním bodem.

60

8 Zdroje 8.1 Seznam literatury BUNKE, Horst, SPITZ, L.A. Document Analysis Systems VII, Proc. 7th Int. Workshop, DAS 2006, Nelson, New Zealand, February 13-15, 2006, Proceedings. Springer, 2006. ISBN 9783540321408. DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014. DVOŘÁK, Tomáš a Tomáš BOROVSKÝ. Úvod do studia dějepisu. Brno: Masarykova univerzita, 2014, 164 s. ISBN 978-80-210-7012-7. HÁLA, Tomáš a Michal MATOUŠEK. Skenery: Praktický průvodce uživatele. Vyd. 1. Praha: Computer Press, 1999, 96 s. ISBN 80-7226-217-3. LIMPER, Wolfgang. Scanner v praxi: Nasazení a obsluha moderní scannovací techniky. Vyd. 1. Brno: UNIS, 1994, 444 s. ISBN 3-89362-176-8. PECINOVSKÝ, Josef, PECINOVSKÝ, Rudolf. Skenery a skenování: snadno a rychle. Vyd. 1. Praha: Grada, 1999. Snadno a rychle (Grada), 124 s. ISBN 80-7169-844-X. PECINOVSKÝ, Josef. Skenery a jak skenovat. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2009, 128 s. ISBN 978-80-251-2492-5. 8.2 Internetové zdroje Archive Principles and Practice: An introduction to archives for non-archivists. In: The National Archives[online]. 2011 [cit. 2015-10-10]. Dostupné z: http://www.nationalarchives.gov.uk/documents/information-management/archiveprinciples-and-practice-an-introduction-to-archives-for-non-archivists.pdf.

61

ATOS Compact Scan - The compact class of scanning. In: Gom [online]. 2016 [cit. 2016-05-17].

Dostupné

z:

http://www.gom.com/metrology-systems/system-

overview/atos-compact-scan.html. Barevná hloubka. 2001-. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA). Wikimedia Foundatia [cit. 20015-10-18]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Barevn%C3%A1_hloubka.

BASU, Saikat. Top 5 Free OCR Software Tools To Convert Images Into Text [online]. 2009 [cit. 2016-05-10]. Dostupné z: https://github.com/tesseract-ocr/tesseract. BENZL, Lukáš. Srovnáváme úschovny souborů. Hospodářské noviny [online]. 2007 [cit. 2015-11-07]. ISSN 1213-7693. Dostupné z: http://tech.ihned.cz/c1-21958160srovnavame-uschovny-souboru. BRABEC, Stanislav. Grafika v UNIXu - bitmapové formáty TIFF a JPEG. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu[online]. 2002 [cit. 2015-10-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/bitmapove-formaty-tiff-jpeg/. Canon CanoScan LiDE 220. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/canon-canoscan-lide-220-d2148086.htm?o=1.

DAVID Structured Light Scanner 2. SolidVision [online]. 2016 [cit. 2016-05-10]. Dostupné

z:

http://eshop.solidvision.cz/3d-skenery/david-structured-light-scanner-2-

s503962722. Digitalizace. Wikisofia [online]. ©2013 [cit. 2015-10-10]. ISSN 2336-5897. Dostupné z: https://wikisofia.cz/index.php/Digitalizace. Dropbox [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://www.dropbox.com/.

62

DVOŘÁK, Tomáš a Tomáš BOROVSKÝ. Úvod do studia dějepisu. Brno: Masarykova univerzita, 2014, 164 s. ISBN 978-80-210-7012-7, str. 149-153. Dostupné také z: https://digilib.phil.muni.cz/bitstream/handle/11222.digilib/130421/Books_2010_2019_0 45-2014-1_15.pdf?sequence=1.

EIKVIL, Line. Optical Character Recognition [online]. 1993 [cit. 2015-10-25]. Dostupné z: http://www.nr.no/~eikvil/OCR.pdf. Go

verze:

Základní

názvosloví:

denzita.

In: GRAFIKA:

Vše

o

počítačové

grafice [online]. 2001 [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://www.grafika.cz/rubriky/goverze/zakladni-nazvoslovi-denzita-130121cz.

Google Drive [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://www.google.com/intl/cs/drive.

GOCR: open-source character recognition [online]. June 2000 [cit. 2015-11-04]. Dostupné z: http://jocr.sourceforge.net/. HANSEN, Ryan. Adobe Acrobat Pro DC Review [online]. ©2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: http://ocr-software-review.toptenreviews.com/acrobat-review.html. ICloud [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: http://www.apple.com/cz/icloud/. IRIS IRIScan Mouse Executive 2 bílá. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/iris-iriscan-mouse-executive-2-bila-d2144607.htm.

NEWMAN, Michael. NIST Tech Beat: Fiftieth Anniversary of First Digital Image Marked. In: NIST Tech Beat [online]. May 24, 2007 [citováno 2015-10-10]. Dostupné z: . O Adobe PDF: Co je PDF? Adobe Acrobat DC [online]. ©2016 [cit. 2015-11-04]. Dostupné z: https://acrobat.adobe.com/cz/cs/products/about-adobe-pdf.html.

63

OneDrive [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://onedrive.live.com/about/cs-cz. PIHAN, Roman. Barevná hloubka (color depth). Slovník fotografických pojmů [online]. ©2011 [cit. 2015-10-18]. Dostupné z: http://www.fotoroman.cz/glossary2/3_barevna_hloubka.htm. PIHAN, Roman. TIFF. Slovník fotografických pojmů [online]. ©2011 [cit. 2015-10-21]. Dostupné z: http://www.fotoroman.cz/glossary2/3_tiff.htm.

Scanner Resolution Image Quality is More Than a Number. EPSON- EXCEED YOUR VISION [online]. 2015 [cit. 2016-05-09]. Dostupné z: http://www.epson.com/cmc_upload/pdf/tech_scanner-resolution.pdf. ŠIMONÍK, Martin. Digitalizace - její princip a rozdělení. MM průmyslové spektrum [online]. 2004 [cit. 2016-05-08]. Dostupné z: http://www.mmspektrum.com/clanek/digitalizace-jeji-princip-a-rozdeleni.html. Tesseract-ocr/tesseract. GitHub [online]. ©2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://github.com/tesseract-ocr/tesseract. TIŠNOVSKÝ, Pavel. Grafický formát PCX - výlet do historie PC. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu [online]. 2006 [cit. 2015-10-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/graficky-format-pcx-vylet-do-historie-pc/. TIŠNOVSKÝ, Pavel. Případ GIF. Root.cz informace nejen ze světa Linuxu [online]. 2006 [cit. 2015-10-23]. ISSN 1212-8309. Dostupné z: http://www.root.cz/clanky/pripad-gif/.

64

TUHÝ, Radan. Úložiště dat na internetu: k datům odkudkoli. SVĚT HARDWARE: vše ze světa počítačů [online]. 2013 [cit. 2015-10-31]. ISSN 1213-0818. Dostupné z: http://www.svethardware.cz/uloziste-dat-na-internetu-k-datum-odkudkoli/36307. Velký průvodce: NAS server ušetří starosti s ukládáním dat. CZC.cz - rozumíme vám i elektronice [online]. 2015 [cit. 2015-11-07]. Dostupné z: https://www.czc.cz/velkypruvodce-nas-server-usetri-starosti-s-ukladanim-dat/clanek VRBENSKÁ, Františka. Digitalizace dokumentů. In: KTD: Česká terminologická databáze knihovnictví a informační vědy (TDKIV) [online]. Praha: Národní knihovna ČR, 2003. [cit. 2015-10-16]. Dostupné z: http://aleph.nkp.cz/F/?func=direct&doc_number=000001728&local_base=KTD. Zálohování. In: Jak na Internet [online]. ©2012-2014 [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://www.jaknainternet.cz/page/1180/zalohovani/.

3D

skenery.

SolidVision

[online].

2016

[cit.

2015-10-17].

Dostupné

z:

http://www.solidvision.cz/3d-skenery/. 3D World AIO. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/3d-world-zs0002-d2642923.htm?o=1.

65

9 Přílohy 9.1 Fotografie autorky

Pečeť č. 1 – přímý pohled

Pečeť č. 1 – boční pohled

66

Pečeť č. 2 – pohled na pečeť ze strany

Pečeť č. 2 – pohled shora

67

Pečeť č. 3 – pohled shora

Pečeť č. 3 – pohled s mírným natočením

68

9.2 Reálné pečetě vs. digitální 3D model

Reálný model vs. 3D model pečetě č. 1

Reálný model vs. 3D model pečetě č. 2

69

Reálný model vs. 3D model pečetě č. 3

70

9.3 Fotografie z jiných zdrojů Obr. 1- Obrázek převzat z: NEWMAN, Michael. NIST Tech Beat: Fiftieth Anniversary of First Digital Image Marked. In: NIST Tech Beat [online]. May 24, 2007 [citováno 2015-10-10]. Dostupné z: . Obr. 2- Obrázek převzat z: IRIS IRIScan Mouse Executive 2 bílá. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/iris-iriscan-mouse-executive-2-bila-d2144607.htm. Obr. 3- Obrázek převzat z: Canon CanoScan LiDE 220. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-10-17]. Dostupné z: https://www.alza.cz/canon-canoscan-lide-220-d2148086.htm?o=1. Obr. 4- Obrázek převzat z: 3D World AIO. In: Alza [online]. ©1994-2016 [cit. 2015-1017]. Dostupné z: https://www.alza.cz/3d-world-zs0002-d2642923.htm?o=1. Obr. 5- Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014. Obr. 6- Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014 Obr. 7- Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision System GmBH ©2014 Obr. 8- Obrázek převzat z: DAVID Vision Systems. SLS-2: uživatelská příručka. [s.l.]: DAVID Vision Systém GmBH ©2014, str. 33 Obr. 12- Obrázek převzat z: ATOS Compact Scan - The compact class of scanning. In: Gom [online]. 2016 [cit. 2016-05-17].

71

Dostupné z: http://www.gom.com/metrology-systems/system-overview/atos-compactscan.html.

72