23. Сканеры, обзор. Планшетные сканеры. Барабанные сканеры. Сканеры

Сканер — это растровое устройство ввода в компьютер графической информации непосредственно с бумажного документа.

бывают черно-белые и цветные.(штриховые изображения и полутоновые серого цвета)

Цветные сканеры работают и с черно-белыми, и с цветными оригиналами. В цветных сканерах используется цветовая модель RGB (Red — Green — Blue): сканируемое изображение освещается через вращающийся RGB-светофильтр или от последовательно зажигаемых трех цветных ламп; сигнал, соответствующий каждому основному цвету, обрабатывается отдельно.

Число передаваемых цветов колеблется от 256 до 65 536 (стандарт HighColor) и даже до 16,7 миллионов (стандарт TrueColor).

Разрешающая способность сканеров измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения и составляет от 75 до 1600 dpi (dots per inch).

По конструктивному исполнению сканеры делятся на ручные (hand-held) и настольные (desktop). Есть и комбинированные устройства.

Настольные, в свою очередь, классифицируются на планшетные (flatbed), с полистовой подачей (роликовые, sheet-fed) и проекционные (overhead).

Особняком стоят слайд-сканеры, считывающие изображение с прозрачных носителей.

Основные характеристики сканеров:

• оптическое разрешение – определяется как количество светочувствительных элементов в сканирующей головке, поделенное на ширину рабочей области. Выражается в точках на дюйм (dots per inch, dpi).

• интерполяционное (программное, логическое) разрешение — произвольно выбранное разрешение, для получения которого драйвер сканера рассчитывает недостающие точки;

• разрядность (глубина цвета) — определяет степень подробности информации об отсканированной точке изображения.

• динамический диапазон сканера характеризует его способность различать близлежащие оттенки Динамический диапазон можно определить как разницу между самым светлым оттенком, который сканер отличает от белого, и самым темным, но отличимым от черного. Измеряется динамический диапазон в специальных единицах, именуемых D.

• скорость сканирования

Планшетные сканеры

1.4.1.1. CCD-сканеры

Все планшетные сканеры работают по одному принципу - неподвижный оригинал и перемещающаяся вдоль него считывающая каретка. Оригинал помещается на стеклянный столик и прижимается к нему крышкой. Под стеклом движется каретка, в которую вмонтирована подсвечивающая оригинал лампа и подвижное (относительно оригинала, а не каретки) зеркало. Есть еще и неподвижное зеркало, направляющее отраженный оригиналом и подвижным зеркалом световой поток в объектив. Объектив фокусирует изображение на линейке фоточувствительных элементов (CCD - Couple Charge Device - прибор с зарядовой связью, ПЗС). Снятый с элементов ПЗС электрический сигнал оцифровывается с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

При однопроходном сканировании каждая строка оригинала считывается тремя ПЗС-линейками, расположенными параллельно и оснащенными разными светофильтрами. После этого каретка перемещается на шаг, и все повторяется. Этот метод ускоряет сканирование и улучшает приводку основных цветов (цветовые каналы изображения состыковываются точнее).

Главная особенность планшетных сканеров - использование в них ПЗС-элементов, количество которых в каждой линейке и определяет оптическое разрешение сканера по горизонтали.

1.4.1.2. CIS-сканеры

Наряду с традиционными CCD-сканерами, на мировом рынке представлены и упрощенные (и более дешевые) планшетные сканеры, в которых вместо ПЗС используются сенсоры CIS (Contact Image Sensor). ПЗС-линейка растянута на всю ширину оригинала.

Отраженный свет считывается непосредственно CIS-линейкой.

Барабанные сканеры

Наивысшее качество сканирования и по сей день обеспечивается лишь дорогими барабанными сканерами, рассчитанными на ввод изображений как с прозрачных, так и снепрозрачных оригиналов. Эти аппараты по принципу работы радикально отличаются от планшетных сканеров. В барабанном сканере оригинал прикрепляется (монтируется) на барабан, при считывании вращающийся с высокой скоростью. Внутри барабана расположен точечный источник света, перемещаемый точно вдоль оси барабана. За счет сочетания этих двух движений и формируется полное изображение. Размер сканируемого оригинала определяется площадью барабана сканера: чем больше диаметр барабана, тем больший оригинал на него можно смонтировать. Для считывания информации в барабанных сканерах применяются не ПЗС, а вакуумные фотоумножительные трубки (их еще называют фотоэлектронными умножителями, сокращенно ФЭУ). Они обладают большей чувствительностью. Отраженный от оригинала (или прошедший через него) световой поток направляется оптической системой, состоящей из нескольких зеркал, на три ФЭУ, которые отвечают за красный, зеленый и синий цвета. С выхода ФЭУ электрический сигнал попадает на АЦП и дальше обрабатывается электроникой сканера