Kapitoly studijního textu:

Historie

Parametry běžně dostupných přístrojů

Základní postup zprovoznění

Časté chyby při používání a možné závady zařízení

Využití vizualizéru při vyučování a přípravě na vyučování

Doporučené výukové kurzy:

Video pro každého - stručný tutoriál pro začátečníky

- Autor kurzu představuje základní techniky používané při natáčení jednoduchého filmu, uvádí čtenáře do problematiky potřebného vybavení a seznamuje s možnostmi střihu videa v počítači v programech MovieMaker a Pinnacle studio. Postupy vhodné pro zachytávání a zpracování videa z vizualizéru (např. tvorba animací viz ukázky)

 

Návod pro práci s grafickým editorem Photofiltre

- V tomto návodu se seznámíte se základními možnostmi programuPhotofiltre. Photofiltre je aplikace pro retušování a editaci obrázků. Umožňuje například úplnou barevnou korekci obrázků, převod barevných obrázků na černobílé, obsahuje základní editační funkce a více než 100 filtrů pro efekty. Program také obsahuje prohlížeč obrázků a přímo spolupracuje se scanery a digitálními fotoaparáty. Program vhodný pro zpracování obrázků zachycených vizualizérem.

Doplňkové materiály:

Ukázky jednoduchých videoanimací

Studenti didaktických technologií - fotogalerie

 

---

Úvod

Historie

Zařízení, která by byla schopna elektronickou cestou snímat blízký obraz předmětů nebo dokumentů, nebyl problém sestrojit a používat už před skoro třiceti lety. Byla však velice drahá a používala se tedy pouze ve speciálních případech. Například pro kontrolu šachet regulačních tyčí v jaderných elektrárnách nebo v kosmickém výzkumu.

Cena elektroniky postupně klesala a výroba se zdokonalovala, bylo tedy možné na přelomu tisíciletí začít běžně vyrábět miniaturní elektronické kamery. Neuměly ale zpracovávat obraz jinak než do podoby video signálu nebo S-videa, které se pak dále zobrazovalo prostřednictvím TV monitoru nebo TV karty, případně se nahrávalo na VHS video. Zpracování do podoby VGA signálu se sice postupně stalo také možné, ale počítače byly pomalé a disky malé, takže zpracování na počítačích 586 a Pentium bylo stále nereálné. Teprve rychlé počítače a nové technologie a dále používání elektronických video projektorů dalo smysl zpracování obrazu do podoby digitálního signálu a možnost používat velkokapacitní paměti jako pevný disk pak umožnila zaznamenání fotografií a videa on-line bez počítače.

Obr. 1 ELMO Desk – Top Presenter DR 150 – AF PAL Celkový pohled

Obr. 2 ELMO Desk – Top Presenter DR 150 – AF PAL Analogové výstupy

Parametry běžně dostupných přístrojů

Tab. 1 Srovnání vybraných tipů, další typy jsou dostupné v tabulkách v pdf verzi studijního článku

Pro vybrání typu vizualizéru je rozhodující na co budeme zařízení konkrétně využívat, kde bude připojené a pochopitelně i cenové omezení.

a) pořizování faksimilií a kvalitních snímků pro prezentace – potřebujeme zařízení s tuhou konstrukcí, vysokou světelností (CCD) a kvalitním přisvícením (Samsung UF-130ST)

b) zařízení snadno propojitelné s různými typy projektorů (např. Samsung SDP 860)

c) zařízení lehce přenosné, určené k práci s projektorem stejného výrobce, pro prezentace, přednášky (Epson ELP-DC06, Epson EB-85HV )

d) zařízení určené pro výuku, houževnatá, pružná konstrukce, odolávající neodbornému zacházení, možnost připojení dalších zařízení (mikroskop, makro objektiv), cenově výhodná pro školy (Aver Version 300 AF, Aver Version 330)

Kriteria:

Typ kamery – CCD, CMOS

Počet pixelů - rozlišení snímače

Zoom – pro kvalitu rozlišení je třeba srovnávat především optický zoom

Výstup – VGA, SVGA, XGA – důležité pro připojení k počítači

Výstup – kompozitní video, S-video – připojení do televize

Výstup – USB – propojení pro ovládání nebo přenos dat do PC

Audio výstup – pořizování komentáře k prezentaci

Vstup – VGA, XGA – projekce z počítače

Vstup – USB – přenos dat, ovládání RS-232 – sériový port, který se používá pro připojení zařízení na větší vzdálenost (100m)

Pro výuku je vhodné, aby měl vizualizér také paměťový slot SD nebo CF.

Základní postup zprovoznění

Zapojení konektorů

Přístroj na obrázku je z rodiny „dražších“, je tedy nezbytné ho správně sestavit a "kalibrovat". Pro připojení do počítače vybereme vhodné konektory.

Obr. 4 Moderní Vizualizér LUMENS

Obr. 5 Vizualizér LUMENS Zadní panel s připojovacími konektory

Pro připojení do projektoru použijeme nejspíše modrý konektor VGA OUT. Pokud se ale jedná o nějaký novější a dražší projektor, bude mít možnost digitálního připojení pomocí konektoru DVI/HDMI.

DVI a HDMI je výhodnější, takový signál je kvalitnější, nezkreslený a bez zesilovače ho můžeme používat na delší vzdálenosti. Klasický VGA je totiž omezený délkou podle kvality kabelu. Kabel bez stínění dává rozmazaný obraz již při délce cca 3 m kvalitní stíněný a zlacený kabel může mít délku třeba i 20 m bez změny jakosti obrazu.. Jinak je obraz obvykle rozmazaný. Pak nezbývá než použít VGA zesilovač, který umožňuje použít propojení delší VGA.Černý konektor VGA IN umožňuje propojit vizualizér s počítačem.

Konektor LCD umožňuje přímé propojení zařízení s monitorem. Konektor C-video je kompozitní video pro připojení starších televizí nebo videa pomocí cinche nebo SCARTu, případně se s ním dají připojit i starší typy projektorů. Konektory Ethernet, USB a RS232 lze použít pro ovládání a nahrávání dat na počítač. USB, které se dnes používá nejčastěji, je limitováno 10 metrovou délkou. Proto se používá propojení pomocí Ethernetové sítě. Propojení RS232 je sice schopno pracovat až na 100 metrové délce připojení, je ale omezeno přenosovou rychlostí 24kbs. Konektor PS/2 umožňuje připojení myši a přímého ovládání snímání obrazu.

Obr. 6 Vizualizér LUMENS Popis zapojení zadního panelu

Obr. 7 VGA rozbočovač a zesilovač

Obr. 8 Složený vizualizér AVER 330AF

Obr. 9 Pracoviště s vizualizérem na KMT FPE ZČU v Plzni

Časté chyby při používání a možné závady zařízení

Připojení vizualizéru k notebooku je poměrně jednoduché, notebook má obvykle VGA výstup, lze tedy zapnout paralelní provoz či provoz rozšířeného desktopu. Projektor se pak připojí prostřednictvím vizualizéru. Pokud se ale pokoušíme připojit vizualizér k počítačové pracovní stanici, musíme použít pro současné připojení projektoru a monitoru VGA rozbočovač. Pro připojení projektoru nebo vizualizéru na větší vzdálenost je nezbytné použít také VGA zesilovač. Z toho vyplývá dost častá závada – nesprávná délka kabelů. Bez zesilovače je maximální použitelná délka nestíněného VGA kabelu 3 metry. Při větší délce je obraz neostrý nebo se synchronizace obrazu rozpadá.

Další problém vzniká dlouhým kabelem USB. Při délce větší než 7 metrů dochází u méně kvalitních kabelů k problémům s přenosem dat. Z mechanického hlediska jsou vizualizéry poměrně pevné, jediná poškoditelná část je optika. Její provedení a uložení v objektivu je ale díky použití plastů odolné. K osvětlení se také již nepoužívají zářivky nebo HAL žárovky, ale vysoce svítivé LED. Jsou mechanicky odolné a umožňují přesnější nastavení úrovně osvětlení.

Věděli byste jakým zařízením bychom mohli vizualizér částečně nahradit?

Obecně tedy platí vybrat si vizualizér podle několika kriterií:

- bude se na pracovišti používat trvale

- bude k němu trvale připojený stejný počítač

- jakým způsobem k němu budeme připojovat projektor

- potřebujeme synchronizovat jeho činnost s jiným zařízením (fotografie, video)

- odolnost zařízení proti namáhání (dílny, laboratoře)

Obr. 10 Osvětlení zářivkou

Obr. 11 Osvětlení pomocí LED

Využití vizualizéru při vyučování a přípravě na vyučování

Vizualizér nahrazuje v kombinaci s datovým projektorem v podstatě zpětný projektor. Dokáže přenést jakýkoliv, i trojrozměrný, předmět na tabuli nebo zaznamenat podobu elektronickou cestou do počítače. Zpětný projektor ale zobrazoval pouze záznamy vytvořené na průhledné folii, zobrazování textu z knih bylo sice možné, ale vyžadovalo silné osvícení a přesné nastavení zrcadel. Vizualizer používá kameru, která díky vysoké citlivosti nevyžaduje silné osvícení předmětu. Neriskujeme tedy poškození dokumentů, ale máme dokonce možnost předmět fotit či natáčet. Při předvádění pokusu nebo ukázce předmětu není nutné nic dávat kolovat mezi žáky, a tím riskovat případné poškození. Vizualizer umožňuje vytvořit si dopředu například video se záznamem pokusu, doplněné zvukem a fotografiemi a to pak už hotové používat opakovaně v odborných hodinách.

  Vyjmenujte alespoň 5 typů pomůcek, které můžete pomocí vizualizeru prezentovat názorněji než bez něj.

 

Ukázka z učeben 15. ZŠ v Plzni

V odborné učebně zeměpisu se vizualizér používá při ukázkách map, fotografií, příloh z National Geografic. Jedná se tedy především o on-line ukázky z dokumentů. Škola má sice ještě poměrně dost nástěnných map, ovšem velmi rychle se měnící politické a hospodářské vztahy ve světě neumožňují aktualizaci. Nejrychlejší a nejefektivnější pro školu je zakoupit nový atlas a mapy a změny dětem jednoduše pomocí vizualizéru ukázat.

Obr. 12 Instalace vizualizéru v učebně zeměpisu

Obr. 13 Instalace datového projektoru

V odborné učebně fyziky a chemie je situace jiná. Škola postupně likviduje neefektivní jednoúčelové demonstrační pomůcky a zaměřuje se zde na ukázky pokusů on-line. Na ukázce je model stejnosměrného komutátorového motoru. Model je umístěný přímo pod vizualizérem a žáci mají možnost sledovat přepínání komutátoru a závislost rychlosti otáčení na proudu v cívkách.

Obr. 14 Instalace vizualizéru v učebně fyziky a chemie

V odborné učebně přírodopisu si vyučující s pomocí vizualizéru vytvořili biologický archiv květin, listů, trav, mechů a také různého hmyzu. To jim umožňuje i v době vegetačního klidu dětem předvádět například „letní“ květiny. Vizualizér také, kromě běžných živých ukázek, používají na mikroskopické pozorování. V této učebně je přístroj nejvíce využíván. Také s jeho pomocí mají žáci možnost se seznámit během vyučovacích hodin s obrázky v různých naučných atlasech.

Na prvním stupni se používají žáci vizualizér pro seznamování se světem především ve vlastivědě. Některé učitelky využívají zařízení v podstatě ve všech předmětech.

Obr. 16 Učebna 3. třídy na 15. ZŠ v Plzni

 

Závěr

Popište využití vizualizeru ve vlastní výuce.

 

Kapitolu vypracoval: Jan Fiala, student FPE ZČU. Upravil: Jan Krotký, www.cdmvt.cz

 

Použitá literatura a zdroje

KALHOUS, Z; OBST, O.; Školní didaktika, 1. vydání, Praha: Portál 2002. 447 s., ISBN 978-8071-7825-37.

AV Media, [on line], 2011, [citováno 27.3.2011]. Dostupné z: <http://www.avmedia.cz/vizualizery/vizualizery-dokumentove-kamery.html?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=Vizualizery>.

Varionet, [on line], 2011, [citováno 27.3.2011]. Dostupné z: <http://audio-video.varionet.cz/vizualizery-kamery/>.

C-shop.cz, [on line], 2011, [citováno 27.3.2011]. Dostupné z: < http://www.c-shop.cz/projektory-a-prezentacni-technika/vizualizery/

 

Fotografie:

autor Jan Fiala

 

---

Ukázky jednoduchých videoanimací

 

 

 

 

 

 

Studenti didaktických technologií - fotogalerie