Сканеры. Графические планшеты
В настоящее время часто возникает проблема преобразования документов из бумажной формы в электронную. Процедура ввода информации вручную отнимает много времени и чревата ошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, но не изображения. В этом случае на помощь приходят сканеры, которые могут вводить в компьютер как изображения, так и текстовые документы, преобразовывая их из аналогового в формата в цифровой.
Для выполнения тех или иных конкретных задач используются самые разнообразные модели сканеров, различающихся конструктивным типом, форматом, разрешением, глубиной цвета, диапазоном оптических плотностей и т.д.
Различают сканеры следующих типов:
Ручные;
Листопротяжные (роликовые);
Планшетные;
Барабанные;
Проекционные.
По типу подключения сканеры делятся на 4 категории:
с параллельным или последовательным интерфейсом;
с интерфейсом USB;
со SCSI-интерфейсом;
с интерфейсом IEEE 1394 (Fire-Wire).
Фотодатчики, применяемые в сканерах
Сканер включает в себя следующие компоненты: фотодатчик, источник света, оптическую систему, фотоприёмник, механизм перемещения датчика относительно оригинала. Фотодатчики бывают двух типов: фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и приборы с зарядовой связью (ПЗС).
ФЭУ (рисунок 17) представляет собой электровакуумный прибор, внутри которого расположены электроды – катод, анод и диноды. Свет, отражённый от оригинала, попадает на катод, вызывая эмиссию электронов. Фототок эмиссии прямо пропорционален интенсивности падающего на него светового потока. За счёт вторичной эмиссии поток электронов многократно усиливается, в результате через сопротивление нагрузки в анодной цепи ФЭУ протекает усиленный ток.
ПЗС (рисунок 18) состоит из множества миниатюрных фоточувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света. Конструктивно выполняются в виде матриц или линеек. Размер элементарной ячейки ПЗС определяет разрешающую способность сканера. ПЗС-линейка содержит несколько тысяч фоточувствительных ячеек.
Рисунок 13. Способ формирования изображения в барабанных сканерах
Рисунок 14. Способ формирования изображения в планшетных сканерах
Характеристики сканеров
Оптическое и интерполированное разрешение. Измеряется в dpi. Влияет на количество информации об оригинале, которое может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке, а, следовательно, качество сканирования. Интерполированное разрешение – это условное разрешение, до которого программа «досчитывает» недостающие точки. Никакого отношения к механизму сканера не имеет.
Глубина цвета – количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство приложений работают с 24-битным представлением цвета (полное количество цветов – 16,7 млн. на точку). У сканеров эта характеристика выше – от 30 до 36. Это связано с необходимостью обработки так называемых «шумовых» битов, которые не несут информации о цвете.
Динамический диапазон (диапазон плотности). Оптическая плотность оригинала равна десятичному логарифму отношения света, падающего на оригинал, к свету, отраженному (или прошедшему – для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0.0 D – идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует, какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни светах, ни в тенях оригинала. Для большинства планшетных сканеров динамический диапазон лежит в пределах от 1.7 D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большинство бумажных оригиналов обладают оптической плотностью не более 2,5 D.