6.1.11 Книжный сканер
Книжные сканеры предназначены для сканирования брошюрованных документов. Современные модели профессиональных сканеров позволяют значительно повысить сохранность документов в архивах, благодаря очень деликатному обращению с оригиналами. Современные технологии, используемые при сканировании книг и сшитых документов, позволяют добиваться высоких результатов.
Сканирование производится лицевой стороной вверх - таким образом, ваши действия по сканированию неотличимы от перелистывания страниц при обычном чтении. Это предотвращает их повреждение и позволяет пользователю видеть документ в процессе сканирования. Библиотеки, архивы, станции по сканированию смогут вздохнуть свободно - появились системы сканирования книг, которые затрачивают на сканирование одного разворота не более секунды.
Благодаря современным книжным сканерам, возможно переводить в электронный вид десятки книг и папок с документами за смену, а при подключении внешнего принтера - создавать качественные бумажные копии объемных оригиналов. Теперь где стояло несколько книжных сканеров - можно поставить один без потери производительности. Использование в книжных сканерах моторизированной колыбели и ножной педали для управления позволяет облегчить работу оператора. Программное обеспечение, используемое в книжных сканерах позволяет устранять дефекты, сглаживать искажения, редактировать полученные отсканированные страницы. Книжные сканеры обладает уникальной функцией "устранения перегиба" книги, которая обеспечивает отличное качество отсканированного (или напечатанного) изображения.
6.1.12 Барабанный сканер
Барабанные – в каждый момент времени сканер считывает информацию с одной точки носителя. Поэтому, для получения изображения, необходимо взаимное перемещение сканирующего элемента и носителя по двум координатам. Это достигается за счет вращения барабана с наклеенным на него носителем (слайдом) и линейного перемещения сканирующего элемента и источника света вдоль оси барабана.
Барабанные сканеры стоят дорого, но с их помощью можно получать изображения с высокой степенью детализации.
В барабанных сканерах оригинал с помощью специальной ленты или масла закрепляется на поверхности прозрачного цилиндра из органического стекла (барабана), укрепленного на массивном основании, которое обеспечивает его устойчивость. Барабан вращается с большой частотой, а находящийся рядом с ним сканирующий фотоприемник точка за точкой считывает изображение с высокой точностью. В большинстве сканеров, применяемых в полиграфии, в качестве фотоприемника используется ФЭУ, который перемещается на прецизионной винтовой паре вдоль барабана и точечно сканирует оригинал. Для освещения оригинала используется мощный ксеноновый или галогенный источник света, к стабильности излучения которого предъявляются высокие требования. При сканировании прозрачных оригиналов применяется источник света, расположенный внутри барабана, а при сканировании отражающих оригиналов — вне его, рядом с приемником излучения.
Поскольку частота вращения барабана высока, то можно фокусировать на изображении чрезвычайно мощный источник света без риска повредить оригинал. Яркость источника света, возможность регулирования фокуса и технология поэлементной выборки обеспечивают высокое отношение «сигнал/шум» и точную передачу тонов изображения без перекрестных помех от соседних точек.
Свет сначала направляется на оригинал, затем на зеркала и RGB-фильтры, расщепляющие его на три цветовые пучка. В наиболее простом исполнении полупрозрачные зеркала представляют собой хроматически нейтральные светоразделительные элементы, частично пропускающие и частично отражающие световую энергию независимо отее спектрального состава. В этом случае первое полупрозрачное зеркало должно отражать одну треть упавшей на него световой энергии и две трети пропускать. У второго зеркала отраженная и пропускаемая части световой энергии должны быть равны. При таком разделении количество световой энергии всех длин волн во всех трех каналах будет одинаковым. Однако этот вариант расщепления светового пучка не является оптимальным, ведь в каждом канале не нужен свет всех длин волн.
Более совершенными являются дихроические полупрозрачные зеркала (рисунок 6.22а), обладающие свойством отражать и пропускать световую энергию избирательно по спектру. В этом случае первое зеркало должно, например, отражать свет только в длинноволновой (красно-оранжевой) части спектра, второе — только в средневолновой (желто-зеленой) части спектра, а третье — только в коротковолновой (сине-фиолетовой) части спектра. При таком распределении световая энергия используется более рационально. Для этой же цели могут применяться специальные цветоделительные призмы (рисунок 6.22б), в которых имеются два дихроичных фильтра (зеленый и синий).
В зависимости от типа материала (прозрачный или отражающий) оригинал освещается либо изнутри барабана, либо снаружи. Размещаемые в анализирующей фотоголовке фотоэлектронные умножители принимают и усиливают отфильтрованный свет. Затем полученные аналоговые сигналы преобразуются в цифровые коды. Для повышения производительности сканирования конструкция многих моделей барабанных сканеров позволяет использовать сменные барабаны.
Отличительный признак полиграфических барабанных сканеров — возможность сканировать оригиналы, имеющие высокую оптическую плотность (печатные издания, художественные работы, слайды, диапозитивы, негативные пленки) как в отраженном, так и в проходящем свете с разрешением, ограниченным лишь размером барабана и минимальной апертурой.
Лампы накаливания непрерывного действия широко применяются в качестве источника света не только в сканерах с цилиндрической разверткой, но и в планшетных сканерах.
Рисунок 6.22 - Барабанный сканер: а — с дихроичными зеркалами; б — с цветоделительной призмой
Барабанные сканеры имеют горизонтальное или вертикальное расположение прозрачного барабана. В сканере с вертикально расположенным барабаном (рисунок 6.23) свет от источника 1 при помощи затвора 2 попадает в оптический тракт световода 3 или 4 соответственно для работы с непрозрачными или прозрачными оригиналами, закрепленными на барабане 5. Барабан приводится в движение при помощи двигателя 6. Прошедший или отразившийся от оригинала луч света попадает на ФЭУ 8 сканирующей головки 7. Электрический сигнал из ФЭУ поступает в логарифматор 9 и проходит АЦП 10, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой. Управление процессом преобразования выполняется процессорной платой 11. Операции масштабирования, нерезкого маскирования, а также общее управление сканером осуществляет материнская плата 12. Приводом барабана управляет плата 12 через блок питания (БП).
Рисунок 6.23 - Сканер с вертикальным барабаном
Визуальный контроль работы сканера можно осуществлять по сигнальным лампам, которые расположены в верхней части крышки сканера и у основания защитной крышки барабана. Следует упомянуть о том, что в некоторых картографических барабанных сканерах в качестве приемника изображения используется набор линеек ПЗС, неподвижно установленных на всю ширину барабана и построчно сканирующих изображение оригинала.
Основными достоинствами барабанных сканеров являются:
• очень высокое качество сканирования;
• возможность сканирования как отражающих, так и прозрачных гибких оригиналов;
• возможность изменения фокусного расстояния, которая позволяет автоматически или вручную изменять разрешение сканирования в зависимости от требуемой степени детализации изображения.
К недостаткам барабанных сканеров следует отнести:
• невозможность сканирования переплетенных оригиналов, например книг и журналов;
• большие габариты и масса: барабанный сканер — это, за редким исключением, тяжелый крупногабаритный аппарат;
• невозможность сканирования жестких оригиналов, поскольку они должны прижиматься к цилиндрической поверхности барабана, принимая ее форму;
• относительная сложность качественной установки оригинала на барабане.