Aggiungere immagine

premesso che questo non è quesito riguardante LaTeX,
ovvio che con lo scanner ottieni risultati decisamente migliori
e puoi controllare i parametri di scansionamento.
L’app per scansionare dipende dalla piattaforma che usi;
io ad esempio uso Linux, non Windows, e per scansionare Xsane.
Verifica però se l’immagine è coperta da copyright,
nel qual caso potresti integrare il reato di violazione
del diritto d’autore…

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Disponi di una stampante che ha anche la funzione di scanner? È sicuramente lo strumento migliore epr scandire l’immagine del libro e produrtene ilfile nel formato a matrice di punti JPG o PNG o, alcune, anche nel formato PDF. Poi devi scontornarla, perché devi togliere dalla scansione i bordi bianchi, la didascalia e probabilmente anche il testo che compare nel resto della pagina.
Ovviamente non hai nessun interesse a farti citare in giudizio per il reato penale di plagio; ti basta citare il titolo e l’autore del libro per evitare qualunque problema

Poi devi scontornarla, perché devi togliere dalla scansione i bordi bianchi, la didascalia e probabilmente anche il testo che compare nel resto della pagina

Con un buon programma per scanner questo si può fare già prima della scansione stessa:
io faccio una scansione preliminare, definisco l’area da scansionare effettivamente e poi procedo.
Inoltre posso stabilire la definizione del’immagine, i toni di colore ecc.
Tutte cose impossibili da fare con una fotografia da cellulare.

Ovviamente non hai nessun interesse a farti citare in giudizio per il reato penale di plagio; ti basta citare il titolo e l’autore del libro per evitare qualunque problema

Non sono esperto di diritto, ma non sono convinto che citare la fonte sia sufficiente.
Vedi ad esempio:
Testi e foto su internet: come si cita la fonte senza ledere il diritto d’autore
buona parte di queste indicazioni vale anche per passi e immagini tratte da libri.

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Capisco le tue perplessità; tuttavia le foto documentarie di testi, secondo quel sito sono lecite; non si capisce se alluda ai test antichi conservati in tante librerie e scanditi per metterli a disposizione di tutti, oppure se fatte da singole persone, come potrebbe essere un laureando; Io però consiglierei sempre di citare nella didascalia l’origine della foto, e nel caso di una foto fatta ad una pagina di n libro io scriverei tranquillamente tra parentesi e dopo la didascalia che descrive il contenuto della foto (Foto 3.15 tratta dal testo di Mario Rossi, “Il libro con fotografie”).

I riferimenti incrociati si fanno etichettando con \label e quindi richiamando con \ref e, se opportuno, \pageref.
Trovi queste cose un po’ in tutte le guide

Ci fai vedere cos’hai tentato?

In ogni caso avrai dapprima
`\begin{figure}
\includegraphics]{imago01}
\caption{La Gioconda}
\label{fig:imago01}
\end{figure}`

(attento a mettere prima \caption e dopo \label)

e quindi
`Si veda l'immagine~\ref{fig:imago01} a pagina~\pageref{fig:imago01}`

Con tale procedura puoi creare anche riferimenti annidati

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PS
se poni un quesito nuovo e diverso, sarebbe opportuni che aprissi un nuovo filone

Attento, hai sbagliato il codice:
`La classica rappresentazione grafica di un sistema
per il quale siano stati individuati \emph{r} ingressi e \emph{p} uscite
è quella mostrata in Fig.~\ref{fig:2.1} dove S può venire considerato …`
e quindi
`\begin{figure}
\includegraphics[width=\columnwidth,height=0.4\textheight]{example-image-a}
\caption{La mia didascalia}
\label{fig:2.1}
\end{figure}`
e succede esattamente quello che vuoi tu. Nel tuo testo non lo vedi perché l’immagine viene posta a poche righe dal link.
Dai un’occhiata inoltre a qualche altro dettaglio:
1. perché non attivi microtype?
2. meglio lasciare una riga vuota prima dei comandi di sezionamento
3. mancano alcuni spazi fra punteggiatura e testo
4. sicuro di volere width=1.5\columnwidth ? L’immagine non ti esce dalla pagina?
5. Io userei \frenchspacing

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PS
aggiungo a posteriori: a parte il fatto che il codice
`Fig.2.1 ~\ref{fig:2.1}`
è sbagliato, come ti ho fatto notare sopra,
il ruolo di ~ è creare un collegamento insecabile
e pertanto non ha senso metterci prima uno spazio come fai tu,
perché così annulli precisamente quello che vuoi ottenere con ~

Silvio, quanto ti ha detto @samiel è esattissimo.

Ma quello che traspare del tuo esempio e che sei davvero un neofita, come lo siamo stati tutti noi; noi abbiamodovuto arrangiarci tanti anni fa, eprché non esisteva nessuna documentazione. Voi “millenials” siete avvantaggiati da un lato e svantaggiati da un altro.
Il vantaggio e che oggi esiste un’enorme quantità di documentazione; da quella dei singoli pacchetti che si legge dando in una finestra comandi il comando texdoc[/] seguito dal nome del pacchetto di cui si vogliono conoscere le funzionalità e le modalità d’uso, alle guide tematiche e a quelle generali(vidi per esempio la sezione Documentazione di questo Forum).
Lo svantaggio è che voi “millenials” non siete abituati a leggere la documentazione; non oso pensare che non siate abituati a leggere, per carità ma di solito vi accontentate di un breve sguardo alla schermato del vostro smartphone i iPod, o tablet,, cercando,magari Wikipedia, e non andate più in là della semplice schermatina del dispositivo.

Per usare LaTeX (che come sta scritto nella guida generale per neofiti , L’Arte di scrivere con LaTeX, “LaTeX non è Word”) bisogna documentarsi, perché LaTeX non è un word processor come MS Word, o OpenOffice.org/Libre Office Swriter, o Mac Pages, tanto per citarne alcuni). LaTeX è un linguaggio di programmazione; fa talmente tante cose, che è difficile tenerle a memoria tutte quante; ecco perché tutti noi “vecchi” utenti, io compreso, teniamo sempre la documentazione a portata di un click di mouse; Per te che se neofita, le basi di LaTeX sono nella guida tematica (sezione Documentazione) Il LaTeX Reference Manual commentato, scritto in italiano, e fornito dimolti esempi d’uso e di indicazioni per usare certi pacchetti di estensione di cui oggi non si potrebbe fare più a meno.

Per esempio sapresti la differenza fra \textwidth, \columnwidth e \linewidth; conosceresti il meccanismo di \label, \ref, e \pageref; dalla guida tematica Comporre in Italiano, conosceresti la punteggiatura e l’uso di tante piccole e grandi cose che si fanno solitamente nella tipografia italiana, dal lessico, alla grammatica, dall’uso delle maiuscole, che è diverso dall’uso angloamericano, all’uso corretto delle liste o degli elenchi; dall’uso consapevole degli oggetti mobili; da come si usa \includegraphics e in generale il contenuto dell’ambiente figure.

Prima di andare avanti con il tuo documento, scaricati le guide che ti ho indicato; non leggerle tutte d’un fiato, ma almeno scorrile in mod da saperne qualcosa di più al di là dell’elencazione contenuta nell’indice generale, e tientele a portati di mouse. Non sprechi il tuo tempo a leggere la documentazione, ne risparmi molto di più quando ti sei documentato.

dovrei ottenere la scritta:
Fig.2.1

No, perché se la figura è la prima il contatore la numera come Fig.1.
Il 2.1 è solo l’etichetta interna che ti consente il gioco dei rinvii,
potresti anche chiamarla “Topolino”…

In effetti non capisco perché vuoi che la prima e unica immagine del testo risulti numerata 2.1 …
Puoi mettere un numero a piacere con
`\renewcommand{\thefigure}{2.1}`
, ma allora devi fare tutto a mano e inserire ogni volta il contatore.
O vuoi avere una numerazione che segue il sezionamento?
Se usi la classe article avrai un codice come
`\renewcommand{\thefigure}\arabic{section}.\arabic{figure}}`
Se usi la classe book avrai:
`\renewcommand{\thefigure}{\arabic{chapter}.\arabic{section}.\arabic{figure}}`
Si può fare, ma se la prima immagine è nella sezione 3,
allora avrai Fig. 3.1, il che però fa pensare al lettore che si sia perso le prime due…

Ma latex non potrebbe calcolare da solo quanto l’immagine possa occupare in modo da poterla ‘vedere’ bene?

Ma no, perché dipende dalle esigenze. Si può vedere bene un’immagine larga come la pagina (\textwidth)
o come una colonna (\columnwidth), le cui dimensioni coincidono se hai una pagina con una sola colonna di testo.
Ma potrebbe vedersi altrettanto bene ad es un’immagine larga come 2/3 del testo (ovvero della giustezza)
a cui faccio scorrere accanto il testo stesso. LaTeX mica riesce a leggerti nel pensiero… 🙂

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Perché hyperref fa così ed è ragionevole che lo faccia: se cerchi a schermo un argomento in un documento dotato di indice e lo rovi nell’indice perché devi attivare il visualizzatore del file PDF per dirgli vai nella pagina tale, quando ti basta cliccare sulla voce dell’indice. In ogni caso, se il documento viene stampato, i collegamenti ipertestuali non servono più, e la stampa non mostra nemmeno i riferimenti cliccabili.

se non ti piacciono le evidenziazioni rosse di default
puoi renderle invisibili, o impostare altre modalità per far rilevare i link,
ad esempio eliminando le orride cornici e impostando il link
colorato in modo discreto, con \hypersetup

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