Сканеры
Сканер (scaner) — устройство для копирования графической и текстовой информа-
ции и ввода ее в компьютер. Персональные сканеры бывают трех типов — ручные, планшетные и барабанные. Основными элементами сканера являются полупроводниковый лазер и полупроводниковый фотоприемник. Когда сканер ведут по тексту или изображению, лазерный луч пробегает по листу, сканирует его и отражает на светочувствительный полупроводниковый элемент. Фотоэлемент преобразует световой сигнал в электрический, который затем по шине передается в компьютер. В нем сигнал преобразуется в цифровую форму, содержащую информацию о координатах и цвете
каждого пиксела изображения. И наконец, на последней стадии полученная об изображении информация записывается на диск в виде файла.
Основным элементом сканера является массив фоточувствительных кремниевых
ячеек (приборов с зарядовой связью, ПЗС), выполняющих функции датчиков для измерения интенсивности светового потока, отраженного от сканируемого оригинала или прошедшего сквозь него. С помощью аналого-цифрового преобразователя результаты измерений подразделяются на яркостные (цветовые) уровни (например, 256 уровней для каждого из основных цветов при использовании сканера с глубиной цвета 24 бит) и сохраняются в виде последовательности двоичных символов, которые вы впоследствии можете рассматривать и преобразовывать с помощью вашего компьютера.
Цветные сканеры работают по принципу сложения цветов, при котором цветное
изображение создается путем смешения трех цветов: красного, зеленого и синего. Технически это реализуется одним из двух способов:
в процессе сканирования цветной оригинал освещается белым цветом, а отра- женный свет попадает на ПЗС-матрицу через систему специальных фильтров,
разлагающих его на три компонента: красный, зеленый, синий, каждый из которых улавливается своим набором фотоэлементов;
цветной оригинал освещается не белым светом, а последовательно красным, зеленым и синим, для каждого из которых осуществляется своя процедура сканирования.
Полученная таким образом информация предварительно обрабатывается и передается в компьютер.
Планшетныесканеры
Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с про-
зрачного или непрозрачного листового материала, Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки. Планшетный сканер изображен на рис.12.13. Под крышку такого сканера «лицом» на стекло может закладываться не только отдельный лист или страница, а целая развернутая книга или журнал. Этим планшетные сканеры напоминают копировальные аппараты.
Рис. 12.13. Планшетный сканер «бегемот»
Основными эксплуатационными параметрами планшетных сканеров являются: разрешающая способность;
производительность сканера; динамический диапазон;
максимальный размер сканируемого материала.
Значение разрешающей способности зависит от плотности размещения ячеек ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании.
Типичный показатель для офисного применения — 600-1200 dpi (dpi — dots per inch — количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели
1200-3000 dpi.
Производительность сканера характеризуется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.
Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения — от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов),
Ручныесканеры
Ручные сканеры — это относительно недорогие устройства небольшого размера (рис. 12.14). Они удобны для оперативного сканирования изображений из книг и журналов. Ширина полосы сканирования обычно не превышает 105 мм, стандартное разрешение 300-400 dpi. К недостаткам ручного сканера можно отнести зависимость качества сканирования от навыков пользователя и невозможность сканирования относительно больших изображений целиком.
Барабанныесканеры
Рис. 12.14. Ручной сканер
В барабанных сканерах исходный материал закрепляется на цилиндрической по- верхности барабана, вращающегося с высокой скоростью (рис.12.15). Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение в диапазоне 2400-5000 dpi. Это связано с использованием в них в качестве чувствительных элементов фотоэлектронных умножителей (ФЭУ вместо ПЗС). В настоящее время барабанные сканеры используются только в типографском производстве.
Рис.12.15. Барабанный сканер
Сканированиеслайдов(слайд-адаптер)
Существуют специальные сканеры, предназначенные для оцифровки слайдов и не-
гативов. Основными производителями таких устройств являются компании Nicon и Polaroid. Слайдовые сканеры намного дороже планшетных или ручных сканеров. Поэтому их применение оправдано только при необходимости получения большого количества снимков.
СтандартTWAIN
Этот стандарт разработан для осуществления обмена данными между прикладной программой и внешним устройством (в частности, сканером). Он привлекателен тем, что любая прикладная программа, поддерживающая TWAIN, будет работать с любым TWAIN-совместимым сканером независимо от его конструкции, типа используемого аппаратного интерфейса, параметров сканирования и прочего. Поэтому производитель TWAIN-совместимого сканера может не беспокоиться о программной поддержке своего сканера. Главная его задача — качественно написать TWAIN-совместимый драйвер сканера. Сделать это не так сложно, поскольку TWAIN — открытый и качественно документированный стандарт.
В настоящее время стандарт TWAIN поддерживается большинством современных программных средств, включая:
популярные графические пакеты, такие как Adobe PageMaker, CorelDRAW,
Adobe Photoshop, PhotoStyler, PicturePubliher и т. п.; программы оптического распознавания символов;
факс-приложения (так как некоторые сканеры могут выполнять еще и функции копировального аппарата и факса).