Сканеры

Сканерявляется устройством, которое позволяет оцифровывать изображение, фотографий, рисунков, книг, монет, печатных плат и других плоских объектов.

Первый черно-белый сканер был создан в 1963 году, а цветной в 1970 году.

Сканирование представляет собой цифровое кодирование изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму (оцифровка сигнала).

В процессе оцифровки изображение разбивается на элементарные частицы – пиксели, каждому из которых соответствует определенный код яркости и цветного оттенка.

Сканер – это оптоэлектронный элемент. Он включает:

1)     датчик с источником света

2)     оптическую систему                                                       

3)     фотоприемник

4)     механизм перемещения датчика относительно оригинала

5)     электронное устройство

Сканер - устройство для ввода графической растровой информации в ЭВМ. Список приложений сканера почти бесконечен, на сегодняшний день сложились и производятся следующие разновидности этих устройств:              

 

·               высококачественные барабанные сканеры, которые способны обрабатывать как прозрачные, так и непрозрачные изображения от 35-мм пленок до материалов размером 16 футов на 20 дюймов с высоким (свыше

10 000 тнд) разрешением;

·               планшетные настольные сканеры универсального назначения

·               компактные сканеры документов, предназначенные исключительно для оптического считывания и распознавания документов;

·               специальные фотосканеры, которые работают, перемещая фотографию по неподвижному источнику света;

·               сканеры слайдов или негативов, работающие с прозрачными изображениями;

·               ручные сканеры для использования на небольшом пространстве стола.

Однако планшетные сканеры - наиболее универсальные и популярные изделия. Они способны снимать цветовые изображения, документы, страницы из книг и журналов, а также прозрачные фотопленки.

В процессе сканирования оригинал освещается источником света. Светлые области оригинала отражают больше света, чем темные. Отраженный свет оптической системой направляется на фотоприемник, который преобразует интенсивность принимаемого света в напряжении, затем аналоговый сигнал преобразуется в цифровой для обработки на ПК.

Характеристики сканера:

1)     Разрешающая способность– определяется плотностью расположения распознаваемых точек и выражается в точках на дюйм (dpi). Различают оптическое разрешение и программное. Оптическое – показатель первичного сканирования. Программным методом можно в дальнейшем повысить разрешение.

2)     Область сканирования -  максимальный размер оригинала для данного сканера

3)     Метод сканирования – определяет одно или трехпроходной способ считывания данных

4)     Скорость сканирования – количество страниц черно-белых оригинала сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением

5)     Разрядность – измеряется в бит и определяет то количество информации, которое необходимо для оцифровки каждой точки изображения, а также количество цветов, которое способен распознать сканер.

 

Устройство и функционирование сканеров

Сканер - устройство, конвертирующее видимое изображение в поток бинарных сигналов, иными словами - осуществляющее преобразование оптических аналоговых данных в электрические цифровые.

Изображение помещается перед кареткой, которая состоит из источника освещения и массива датчиков. Когда настольные сканеры только появились, многие изготовители использовали в качестве источников освещения флуоресцентные трубки (лампы). Будучи достаточно удобными для многих целей, флуоресцентные трубки имеют два недостатка: они не могут испускать абсолютно белый свет длительное время, а также в то время, когда они светят, они выделяют много тепла, которое может повредить другие оптические компоненты. По этим причинам большинство изготовителей стало применять трубки «холодного катода», которые не имеют нагревательной нити, а поэтому работают при более низких температурах и более надежны. Стандартные флуоресцентные трубки теперь можно найти только на дешевых и устаревших моделях.

В конце 2000 г. появляется альтернативный источник освещения - ксеноновые лампы. Ксенон производит очень устойчивый свет полного спектра, лампа долговечна, быстро разогревается при включении и начинает светить в полную силу. Однако ксеноновые источники освещения потребляют более высокую мощность, чем трубки холодного катода.

 

Свет от трубки поступает на датчики, которые считывают оптические данные (например, ПЗС), затем проходит призмы, линзы другие оптические компоненты. Подобно очкам или лупам, эти элементы могут весьма различаться по качеству. Высококачественный сканер использует точную стеклянную, просветленную оптику сосветофильтрами исправления цвета. В более дешевых моделях применяются пластмассовые компоненты, чтобы уменьшить затраты.

Интенсивность света, отраженного или прошедшего сквозь изображение и собранного датчиком, преобразуется в напряжении пропорциональное световой интенсивности. Это преобразование аналог - код - процесс восприимчиво к электрическим помехам и шумам в системе. Чтобы сохранить изображения, лучшие сканеру используют электрически изолированный конвертер аналог - код удаленный от основной схемы сканера. Однако эта конструкция недешева, поэтому многие простые модели имеют конвертеры аналог - код, которые встроены в основную монтажную схему сканера.