Тема 2.5. Сканеры.

Вопросы:

1. Классификация сканеров.

2. Датчики сканеров

3. Показатели эффективности сканера.

4. Режимы сканирования.

2.5.1. Классификация сканеров.

Сканер – устройство для ввода графической растровой информации в ЭВМ.

Сканеры можно классифицировать по следующим признакам:

• тип объекта сканирования (двух- или трехмерный объект);

• способ считывания информации (сканирование в отраженном свете для непрозрачных оригиналов и сканирование на просвет для прозрачных материалов — слайд-сканеры);

• тип вводимого изображения (сканеры подразделяют на черно-белые и цветные, а черно-белые — на штриховые и полутоновые);

• особенности программного и аппаратного обеспечения (взаимодействие сканера с компьютером обеспечивается специальным индивидуальным набором драйверов или через стандартные драйверы TWAIN-интерфейса);

• способ перемещения считывающей головки и изображения относительно друг друга.

По способу перемещения считывающей головки сканеры принято разделять на:

• Высококачественные барабанные сканеры (рис. 2.5.1) (считывание прозрачных и непрозрачных изображений, высокое разрешение (свыше 10 000 тнд.));

• Планшетные настольные сканеры универсального назначения (рис. 2.5.2);

• Компактные сканеры документов (для оптического считывания и распознавания потоков документов) (рис. 2.5.3);

• Специальные фотосканеры (перемещают фотографию относительно неподвижного источника света) (рис. 2.5.4.);

• Сканеры слайдов или негативов (рис. 2.5.5.);

• Ручные сканеры (рис. 2.5.6.);

• Проекционные сканеры (имеют возможность изменять фокусное расстояние, позволяют выбрать оптимальное разрешение) (рис. 2.5.7.).

а) б)

Рис.2.5.1. Барабанный сканер (а – общий вид, б – принцип работы)

а) б)

Рис.2.5.2. Планшетный сканер (а – общий вид, б – принцип работы)

Рис.2.5.3. Сканер документов

Рис. 2.5.4. Фотосканер Agfa

Рис. 2.5.4. Сканер негативов.

а) б)

Рис. 2.5.6. Ручные сканеры (а – ручной сканер изображения, б – ручной 3D-сканер)

Рис. 2.5.7. Проекционный сканер.

2.5.2. Датчики сканеров

Датчики изображения обычно реализуются по одной из трех технологий:

• фотоэлектронный умножитель (ФЭУ или photomultiplier tube – PMT);

• прибор с зарядовой связью (ПЗС или charge-coupled device – CCD);

• контактный сенсор изображения (contact image sensor – CIS).

Технология фотоэлектронных умножителей. ФЭУ – технология фотодатчиков высокопроизводительных цветных барабанных сканеров, которые используются обычно для подготовки матриц цветной полиграфии.

Оригинал изображения здесь тщательно закрепляется на цилиндрическом барабане, который начинает вращаться с высокой скоростью. Каретка с датчиками и осветителями и осветителями начинает перемещаться вдоль изображения. Управлять разрешением или размером изображения можно, подбирая скорость движения каретки, оптическую силу линз и радиус барабана.

ФЭУ-сканеры имеют два источника освещения, один для сканирования в отраженном свете, другой для прозрачных оригиналов. Свет подсветки расщепляется на три луча, которые проходят через светофильтры (крсный, зеленый и синий), а затем попадают на трубку фотоумножителя, где световая энергия преобразуется в электрический сигнал.

Прибор с зарядовой связью (ПЗС). Изображение помещается перед кареткой, которая состоит из источника освещения и массива датчиков. Свет от трубки поступает на датчики, которые считывают оптические данные, затем проходит призмы, линзы и другие оптические компоненты.

Головка устанавливается на каретке, которая перемещается вдоль оригинала изображения. Перемещение происходит дискретными шагами, в каждой паузе осуществляется считывание информации. Интенсивность свет, отраженного или прошедшего сквозь изображение и собранного датчиком, преобразуется в напряжение, пропорциональное световой интенсивности.

Контактный сенсор (CIS). Сканеры этой системы используют компактные банки красных, зеленых и синих светодиодов в сочетании с линейкой датчиков ПЗС, помещенных чрезвычайно близко к исходному изображению.