投影型视觉媒体

3．2．1　投影型视觉媒体

投影型的视觉媒体主要是采用光学原理将视觉材料展示在亮度较高的屏幕上，这种视觉媒体需要靠投影器材实现信息的传递。常见的媒体有幻灯机、投影仪、视频展示台等。

1．幻灯机

幻灯机是将光学胶片上的影像通过光路系统放大投射到银幕上的一种光学装置。幻灯机的种类很多，但它们的基本结构和原理是大致相同的(如图3-2所示)。

图3-2　幻灯机

1)幻灯机的类型

幻灯机按幻灯机格式和性质分类，可以分为单片幻灯机、卷片幻灯机、显微幻灯机等。

(1)单片幻灯机。有放映片外框为82mm×102mm的120幻灯机和常用的片夹外框为50mm×50mm的135幻灯机。单片幻灯机可根据教学内容、灵活编排幻灯片放映顺序。

(2)卷片幻灯机。能放映有连续画幅、宽度为35mm的长条幻灯片。其边缘带齿孔，画幅大小有18mm×24mm和24mm×36mm两种，每卷分别为72张和36张。使用卷片幻灯机放映时，画幅次序不会颠倒，画幅内容不会遗漏。

(3)显微幻灯机。用于直接放映微小实物，如生物切片、小水生动物、小标本等。该机的投影物镜为显微镜，所以放映光效较低，只能采用透射式放映银幕进行小画面放映，或在暗室中放映。常用于生物学科教学，其放映效果比幻灯片更为直观、逼真。

除此以外，按幻灯机的镜头分类可以分为单镜头幻灯机、多镜头幻灯机、复合式幻灯机;按幻灯机的光路分类可以分为透射式幻灯机、反射式幻灯机;按幻灯机的功能分类可以分为手动式幻灯机、自动式幻灯机、多功能声画同步幻灯机。

2)幻灯机的组成与原理

不同的幻灯机其外形、结构和功能虽然不同，但一般都由光学部分、机身部分、机械传动部分和电气控制部分组成。利用凸透镜成像原理来放映幻灯片。

幻灯机的工作原理:利用凸透镜当物体到透镜的距离大于1倍焦距小于2倍焦距时成倒立、放大的实像这个原理制成的。如图3-3所示，由光源发光，经反光镜反射和聚光镜汇聚光线后，均匀地照射在幻灯片上，透过幻灯片的光线放映镜头的放大作用，使幻灯片上的画面在银幕上形成一个放大的清晰明亮的倒立实像。

图3-3　幻灯机的组成与原理

为了在银幕上能得到幻灯片的正像，透射式幻灯机放映时，幻灯片应正面朝向光源，并倒向放置。幻灯机的光源常用溴钨灯，其灯泡发光效率高、放映效果好。

3)幻灯机的优缺点

幻灯机可以用于不同层次、不同课程的教学，主要是在认知目标的教学中提供对有关视觉刺激物的认识与鉴别。幻灯机的优点是:在短时间内提供多个高质量的展示静止视觉画面，教师可自己制作幻灯片，使用方便，容易掌握，可遥控操作。它能部分替代板书、板图，可提前准备，节约课堂时间。它的缺点是信息形式单一，只有视觉方面的刺激，对外部环境(如灯光)要求高。

2．投影仪

投影仪也是早期学校教育中广泛使用的一种教学媒体，如图3-4所示。它在普通的教室内就可以获得高质量的图像，而且投影面积大，所以白天在教室里不加遮光亦可以放映。投影仪是在幻灯机的基础上发展而来的，其光学工作原理与幻灯机相似，只是其光路稍有不同，为反射式。

图3-4　投影仪

1)投影仪的类型

按投影仪的光源来进行分类可以分为:

(1)溴钨灯投影器:溴钨灯可即时启动，使用简便，在各级各类学校中比较普及。常用24V/250～400W等规格。

(2)镝灯投影器:镝灯属于气体放电灯，发光效率高，但需触发启动，启动后要经过几分钟才达到最大亮度。

除此以外，投影仪还可以按照外形来分类，可以分为台式投影仪、柜式投影仪、便携式投影仪。

2)投影仪的组成与原理

投影仪一般都是有光学系统、电路部分和机械部分组成，如图3-5所示。它综合利用直射和反射放映原理，放映的光轴不是横向而是纵向的，光源的光线向上直射，经平面反射镜反射后与原光路成90°角，将投影片上的画面投影到银幕上。

图3-5　投影仪的结构

投影器的光学系统如图3-6所示，其原理是有光源发光、经反光镜、新月镜、聚光镜和螺纹聚光透镜(菲涅尔透镜)将光线汇聚，均匀地照明置于载物玻璃放映台上的投影片，将投影光束汇聚在放映镜头上，通过放映镜头的放大，再经平面反射镜反射到银幕上形成放大实像。

图3-6　投影仪的光路图

3)投影仪的优缺点

投影仪较之幻灯机最大的优点就在于它采用的投影软片尺寸较大，可以在上面书写、涂画或者用化学或热处理的方法印上图形制成投影片，甚至可以利用复印机制作投影片。由于采用明亮的光源和高效的光学系统故能产生较强的光，通常对使用环境的光线没有什么要求，这就给使用者带来了极大的方便。此外，还可以通过使用者设计的小技巧，如翻片、复片、遮挡等提高教学效果。投影仪最大的缺点在于其投放在银幕上的影像易产生梯形失真，故要求银幕能改变倾角以克服这种畸变。

3．数字投影仪

多媒体数字投影仪可以与录像机、摄像机、影碟机和多媒体计算机系统等多种信号输入设备相连，可将信号放大投影到30～400英寸的屏幕上，获得巨大、逼真的画面，可供多人观看，是计算机教学、演示汇报等活动的必备设备(如图3-7所示)。作为一种新兴的数字显示设备，数字投影化正在逐渐发展成为一种独立于一般显示设备的标准。

由于数字投影仪产生的画面分辨率高(高于DVD画质)、画面幅面大(画面对角线可达8米)、色彩丰富(1670百万色)，没有辐射污染，可以与计算机、互联网相连，可用于商业推广的演示活动、多媒体教学、实时动态监控，也可用于远程网异地教学、家庭教学、电子会议等。不久的将来，数字投影电视也将走入家庭。

图3-7　数字投影仪

4．视频展示台

视频展示台(Visual Presenter)是国内外通行的一个正式名称，在中国市场，有时也被叫做实物展示台、实物演示仪、实物投影机、实物投影仪等。从功能上可以给视频展示台下这样一个定义:视频展示台是通过CCD摄像机以光电转换技术为基础，将实物、文稿、图片等信息转换为图像信号输出在投影机、监视器等显示设备上展示出来的一种演示设备(如图3-8所示)。

图3-8　视频展示台

1)视频展示台的组成与功能

从外观上看，一台视频展示台基本的构成包括摄像头和演示平台两部分。如图3-9所示，摄像头通过臂杆与演示平台连接，演示平台为了实现更好的应用，还需要一些拓展设备，如控制面板(遥控器)、辅助照明(上部和底部)、视音频输入/输出、计算机接口等等，共同构成一台完整和完善的产品。

视频展示台是对实物投影的重大改进，它为在课堂上投射各种媒体材料提供了便利的手段。教学中，可以将印刷材料、透明投影片、幻灯片及实物与模型等放在视频展示仪上，通过投影仪投影在屏幕上。而且，视频展示台可以换上显微镜。与显微镜接驳头后，直接获取显微图像或显微镜里的图像。有数码信号输出的视频展示台，可将图像输出给计算机，采集其图像制作媒体课件。

图3-9　视频展示台的结构

2)视频展示台的优缺点

视频展示台的优点主要体现在可以同时和各种视频设备组合，使用灵活，可以投射各种印刷材料、透明胶片、幻灯片、小型的实物和模型，投影效果的调整非常方便;缺点是设备比幻灯机和投影仪昂贵，且采用的投影器光源色温较高，发光效率高，产生大量的热，不宜长时间照射在实物上。

3)视频展示台与多媒体设备的配接

(1)视频展示台与投影机的配接。将视频展示台的视频、音频的输出端口(VIDEO OUT/AUDIO OUT)与视频投影机的视频、音频输入端口(VIDEO IN/AUDIO IN)用视频、音频线连接起来，如视频展示台有分离视频信号输出口(S-VIDEO OUT)，视频投影机亦有分离视频信号输入口(S-VIDEO IN)，则可以用多芯电缆将它们连接起来以获得好效果。

(2)视频展示台与录像机的配接。将视频展示台的视频、音频的输出端口(VIDEO OUT/AUDIO OUT)与录像机等设备的视频、音频输入端口(VIDEO IN/AUDIO IN)用视频、音频线连接起来。

(3)视频展示台与计算机的配接。将展示台的视频输出口(VIDEO OUT)与有视频采集卡的计算机的视频输入口(V IDEO IN)连接。

4)视频展示台的使用与维护

(1)将视频展示台与多媒体投影机或大屏幕电视机连接起来。按连线端口的标识，将视频、音频线对应接好。

(2)打开视频展示台的顶盖，打开微型摄像机的镜头盖。

(3)接通220V交流电源，打开视频展示台的电源开关，在展示台上放置被投影的物体，若是透明的投影片，可打开底灯，若是不透明的实物，可打开顶灯，观察银幕上的影像效果。

(4)只是展示一般非透明资料时，打开台灯开关。

(5)展示透明资料(投影片或幻灯片)时，打开底灯开关。

(6)展示资料放在展示台上，旋转变焦环，在银幕上选择投影的尺寸。

(7)调整聚焦环，使影像最清晰。可用“聚焦”的“+”或“–”按钮手动调整，也可按下“自动”使摄像头自动调整，直到影像调清晰。

(8)按“变焦”按钮的“+”或“”(有的是“W”和“T”)，来调整镜头焦距，使影像推近或拉远，以改变观看图像的范围。

(9)使用后，按照与开机相反的顺序关闭视频展示台。