Сканери їх будова та робота з ними, Детальна інформація

Перші сканери дозволяли вводити тільки чорно-білі зображення. У 1989 р. з'явилися перші сканери, що забезпечують зчитування кольорових зображень.

Використання сканерів для введення в ПЕОМ текстової і графічної інформації має як мінімум п'ятилітню історію. Зараз на ринку Заходу представлено не менш 150 різних пристроїв, від ручних портативних сканерів (Handy scanner) до складних систем оптичного розпізнавання символів OCR (Optical Character Recognition).

Розвиток відповідної техніки швидкими темпами йде не тільки на Заході, але і на Сході. Японські фірми довели технологію сканування до такої досконалості, що тепер можна передавати і вводити в ПЕОМ інформацію відразу цілими сторінками. Це єдиний реальний спосіб зчитування ієрогліфів.

Для ілюстрації зростаючої популярності сканерів досить відзначити, що їхній продаж у 1984-1987 р. щорічно зростала на 250 відсотків. За три останніх роки подвоїлася здатність сканерів, що дозволяє, з'явилася детальна шкала яскравості ("сіра шкала") для забезпечення напівтонових зображень, стандартизувалися формати файлів і т.д.

Нове покоління таких систем дозволяє за один прохід переглядати текст, додавати коди керування форматом, виконувати розбивку на сторінки, перевіряти правильність написання тексту, видавати майже готові файли - і все це здійснюється у фоновому режимі роботи ПЕОМ.

Переважна більшість сканерів використовується в даний час для підготовки і видання різних інформаційних матеріалів, тобто споживачі зацікавлені головним чином у засобах обробки зображень і текстів. Деякі сканери успішно використовуються в САПР, але, як правило, що відповідають системи мають дуже вузьку спеціалізацію. В даний час прогнозується широке застосування сканерів в області факсимільного зв'язку.

Оригінали зображень.

Узагалі говорячи, зображення (чи оригінали) можна умовно розділити на дві великі групи. До першої з них відносяться називані непрозорі оригінали: усілякі фотографії, малюнки, сторінки журналів і буклетів. Якщо згадати курс шкільної фізики, то відомо, що зображення з подібних оригіналів ми бачимо у відбитому світлі. Інша справа прозорі оригінали — кольорові і чорно-білі слайди і негативи; у цьому випадку очей (як оптична система) обробляє світло, що пройшло через оригінал. Таким чином, насамперед, варто звернути увагу на те, з якими типами оригіналів сканер може працювати. Зокрема, для роботи зі слайдами існують спеціальні приставки.

Механізм руху.

Визначальним фактором для даного параметра є спосіб переміщення голівки сканера, що зчитує, і папера відносно один одного. В даний час усі відомі сканери про цей критерій можна розбити на два основних типи: ручний (hand-held) і настільний (desktop). Проте, існують також комбіновані пристрої, що сполучать у собі можливості настільних і ручних сканерів. Як приклад можна привести модель Niscan Page американської фірми Nisca.

Ручні сканери.

Ручний сканер, як правило, чимось нагадує збільшенню в розмірах електробритву. Для того щоб ввести в комп'ютер який-небудь документ за допомогою цього пристрою, треба без різких рухів провести скануючою голівкою по відповідному зображенню. Таким чином, проблема переміщення голівки, що зчитує, щодо папера цілком лягає на користувача. До речі, рівномірність переміщення сканера істотно позначається на якості зображення, що вводиться в комп'ютер. У ряді моделей для підтвердження нормального введення мається спеціальний індикатор. Ширина зображення, що вводиться, для ручних сканерів не перевищує звичайно 4 дюймів (10 див). У деяких моделях ручних сканерів у році підвищення здатності, що дозволяє, зменшують ширину зображення, що вводиться. Сучасні ручні сканери можуть забезпечувати автоматичну "склейку" зображення, що вводиться, тобто формують ціле зображення з окремо введених його частин. Це, зокрема, зв'язане з тим, що за допомогою ручного сканера неможливо ввести зображення навіть формату А4 за один прохід. До основних достоїнств такого дна сканерів відносяться невеликі габаритні розміри і порівняно низька ціна.

Настільні сканери.

Настільні сканери називають і сторінковими, і. планшетними, і навіть авто сканерами. Такі сканери дозволяють уводити зображення розмірами 8,5 на 11 чи 8,5 на 14 дюймів. Існують три різновиди настільних сканерів: планшетні (flatbed), рулонні (sheet-fed) і проекційні (overhead).

Основною відмінністю планшетних сканерів є те, що скануюча голівка переміщається щодо папера за допомогою крокового двигуна. Планшетні сканери — звичайно , досить дорогі пристрої, але, мабуть, і найбільше "здатні". Зовні вони чимось можуть нагадувати копіювальні машини — "ксерокси", зовнішній вигляд яких відомий, звичайно, багатьом. Для сканування зображення (чого-небудь) необхідно відкрити кришку сканера, поставити скануємий лист на скляну пластину зображенням униз, після чого закрити кришку. Усе подальше керування процесом сканування здійснюється з клавіатури комп'ютера — при роботі з однієї зі спеціальних програм, що поставляються разом з таким сканером. Зрозуміло, що розглянута конструкція виробу дозволяє (подібно "ксероксу") сканувати не тільки окремі аркуші, але і сторінки чи журналу книги. Найбільш популярними сканерами цього типу на російському ринку є моделі фірми Hewlett Packard.

Робота рулонних сканерів чимось нагадує роботу звичайної факсу-машини. Окремі аркуші документів протягаються через такий пристрій, при цьому і здійснюється їхнє сканування. Таким чином, у даному випадку скануюча голівка залишається на місці, а вже щодо її переміщається папір. Зрозуміло, що в цьому випадку копіювання сторінок книг і журналів просто неможливо. Розглянуті сканери досить широко використовуються в областях, зв'язаних з оптичним розпізнаванням символів ОС (Optiсаl Character Recognition). Для зручності роботи рулонні сканери звичайно оснащуються пристроями для автоматичної подачі сторінок.

Третій різновид настільних сканерів — проекційні сканери, що більше всього нагадують своєрідний проекційний апарат (чи фотозбільшувач). Документ, що вводиться, кладеться на поверхню сканування зображенням нагору, блок сканування знаходиться при цьому також зверху. Переміщається тільки скануюсий пристрій. Основною особливістю даних сканерів є можливість сканування проекцій тривимірних проекцій.

Згадуваний вище комбінований сканер Niscan Page забезпечує роботу в двох режимах: протягання аркушів (сканування оригіналів форматом від візитної картки до21,6 див) і саморушного сканера. Для реалізації останнього режиму сканера необхідно зняти нижню кришку. При цьому валики, що звичайно протягають папір, служать своєрідними кодами, на яких сканер і рухається по скануємій поверхні. Хоча зрозуміло, що ширина зображення, що вводиться сканером, в обох режимах не змінюється (ледве більше формату А4), однак у саморушному режимі можна сканувати зображення з листа папера, що перевищує цей формат, чи уводити формацію зі сторінок книги.

Барабанні сканери.

По світлочутливості, значно переважаючі споживчі планшетні пристрої, застосовуються винятково в поліграфії, де потрібно високоякісне відтворення професійних фотознімків. Дозвіл таких сканерів звичайно складає 8000-11000 крапок на дюйм і більш.

У барабанних сканерах оригінали розміщаються на внутрішній чи зовнішній (у залежності від моделі) стороні прозорого циліндра, що називається барабаном. Чим більше барабан, тим більше площа його поверхні, на яку монтується оригінал, і відповідно, тим більше максимальна область сканування. Після монтажу оригіналу барабан приводиться в рух. За один його оборот зчитується одна лінія пікселей, так що процес сканування дуже нагадує роботу токарно-гвинторізного верстата. Минаючий через слайд (чи відбитий від непрозорого оригіналу) вузький промінь світла, що створюється могутнім лазером, за допомогою системи дзеркал попадає на ФЕП (фотоелектронний помножувач), де оцифровується.

Оптична розділювальна здатність сканера

Оптична розділювальна здатність – безперечно, найважливіший критерій оцінки сканера. Однак користувачу варто знати, яка розділювальна здатність йому необхідна. У цілому воно залежить від можливостей пристрою, на якому буде відтворюватися отсканированная картинка, - принтера, типографської офсетної чи машини монітора, а також від її масштабу.

Якщо картинка не підлягає збільшенню, то досить вважати її з розділювальною здатністю, рівною аналогічному показнику пристрою виводу: 96 крапок на дюйм для виводу на монітор, 50-200 крапок на дюйм для друку на лазерному, струминному чи принтері з термопереносом, 300 крапок на дюйм для офсетного друку (60-й растр) чи термосублімаційнного принтера. Щоб був резерв для обробки, зображення звичайно скануються з розділювальною здатністю, що вдвічі перевищує необхідне. Якщо масштаб картинки збільшується, то в стільки ж раз потрібно збільшити і розділювальну здатність сканування, тому до апарата, використовуваному для одержання електронних копій невеликих оригіналів – чи слайдів негативів, пред'являються дуже високі вимоги. Зокрема, щоб вважати 35-мм діапозитив і потім роздрукувати його у форматі А4, випливає відсканувати його з оптичним дозволом, щонайменше, 1500 крапок на дюйм, а з урахуванням запасу для обробки – 3000 крапок на дюйм.

Динамічний діапазон сканера

Динамічний діапазон сканера виміряється по логарифмічній шкалі від 0 (абсолютна прозорість) до 4,0 (абсолютна чорна поверхня). Ці числа мають значення тільки тоді, коли вам необхідно високоякісне чи сканування ви плануєте сканувати велику кількість слайдів. Як правило, для чи фотографій інших плоских предметів (непрозорих оригіналів) не потрібно щільність сканера вище 2,2. У більшості випадків для такої роботи цілком достатньо значення 2,0. Однак для одержання високоякісних результатів при скануванні чи слайдів плівок (прозорих оригіналів) вам знадобиться сканер з динамічним діапазоном близько 3,2. Варто звернути увагу, що шкала виміру, як і сейсмографічна шкала Ріхтера, є логарифмічної, тому оригінал із щільністю 3,0 D темніше оригіналу з щільністю 2,0 D у 10 разів. Відповідно, значення 3,3 D відповідає вдвічі більш темному зображенню, чим 3,0 D.

Поряд з фізичною здатністю, що дозволяє, важливим критерієм оцінки вважається оптична щільність, що означає, що сканер може розрізняти ті чи інші градації яскравості оригінального зображення. Теоретично 12-розрядний сканер може розрізнити більше відтінків, чим 8-розрядний, однак, велика глибина кольору – ще не доказ високої оптичної щільності. Щільність недорогих пристроїв, як правило, не повідомляється в інструкціях; у професійних апаратів цей показник дорівнює 3,0 чи вище.

Призначення сканера в тім, щоб як можна точніше передати фарби оригіналу. Монохромні документні сканери працюють у двох колірних режимах: чорно-білому (1 біт/піксель; найкраще підходить для сканування штрихових малюнків і текстів) і в сірих півтонах (8, 10 чи 12 біт/піксель). У кольорових сканерах до них додається третій – повнокольоровий RGB-режим (24, 30 чи 36 біт/піксель). Пристрій із глибиною кольору 24 біт може розрізняти 16,7 млн. відтінків. Людське око, що сприймає стільки ж колірних відтінків, не в змозі уловити різницю між зображеннями, отриманими за допомогою 24- і 36-розрядного сканера.

3/4

A