Сканеры

Следует иметь  ввиду, что именно показатель горизонтального  разрешения характеризует физические возможности CCD-устройства сканера  и, в конечном счете, оптические возможности  сканера. Вертикальный же параметр - не более чем показатель прецизионности механического устройства движения каретки. 

В листовых моделях  сканеров нередко указывают лишь одну характеристику разрешения - горизонтальную. Считается, что физическое разрешение по вертикали такое же. С точки  зрения многих специалистов заявленные некоторыми производителями высокие показатели оптического разрешения листовых сканеров на самом деле являются результатом максимального математического увеличения разрешения, причем по вертикали. 

Отличить на практике истинное оптическое разрешение от математического представляется довольно затруднительной задачей. Критерий здесь, видимо, один: чем меньшее оптическое разрешение заявлено в документации, тем больше вероятность, что эта информация достоверна. 

Так как размер файла, а вместе с ним и требования к компьютерной обработке и объему памяти при увеличении разрядности сканирования растут в геометрической прогрессии, большинство производителей средств обработки изображений приняли за стандарт 24-разрядный вариант, в котором оптимально сочетаются стоимость и качество. Поэтому, хотя на стадии предварительной обработки 30-разрядный драйвер сканера позволяет манипулировать с 30-разрядным изображением (аргументом в пользу этих драйверов служит возможность работы на этой стадии с элементами критических участков, таких как области затенения и повышенной яркости), но к моменту записи изображения в файл для последующего редактирования или печати его разрядность уменьшается до 24.

Сканеры общего назначения на три группы: для дома и малого офиса, для бизнеса и  профессиональные.

Сканеры для  бизнеса обычно используются в офисах для подготовки презентаций, цветных  документов. Если я нахожусь в командировке и у меня есть фотографии, то для  подготовки отчета я могу применить  сканер и на выходе получить цветные  документы или материалы для презентации. Эти сканеры имеют обычно разрешение 400 точек на дюйм и глубину цвета 24 или 30 разрядов. Они стандартно комплектуются дополнительным оборудованием - устройствами для автоматической подачи документов и для сканирования слайдов.

И наконец, цветные планшетные сканеры общего назначения повышенного  качества. Их разрешения и цветопередачи  может не хватать для использования  в полиграфии, но они вполне пригодны для решения дизайнерских, архитекторских и конструкторских задач.

Но уже есть тенденции к развитию и смене стандартов. Скорее всего, через год-два сканер для дома или малого офиса будет иметь разрешение 600 точек на дюйм при глубине цвета 30 разрядов.

В то же время  разрешение бизнес - сканеров поднимется до 800 точек на дюйм, а разрядность кодирования цвета - до 30. Для третьей группы сканеров стандартным станет разрешение 1200 точек на дюйм, а глубина цвета - 36 разрядов. Таков наш прогноз. Возможно, он сбудется в течение 2-2, 5 лет. Ценовой диапазон у первых двух групп не изменится, а у третьей поднимется чуть выше.

Интересно, что великолепная система по считыванию отпечатков пальцев, мощный документный сканер и барабанный высокой производительности для  сканирования слайдов стоят примерно одинаково.

Для потребителя очень  важна укомплектованность сканера ПО. Как он работает с приложениями? Есть ли TWAIN-модуль? Это очень важно.

Сканер достаточно полно  можно охарактеризовать тремя параметрами: это оптическая разрешающая способность, глубина цвета и диапазон оптических плотностей.

Глубина цвета: максимальное число оттенков цвета или градаций серого, которые может считывать сканирующее устройство для каждого вводимого пикселя. С ростом глубины цвета увеличивается количество деталей изображения, которые может вводить сканер. Для достижения хорошего качества передачи цветовых оттенков достаточно глубины цвета 12 бит, для высокохудожественных работ - 13-14 бит/цвет.

Пакетная обработка: это сканирование нескольких оригиналов одновременно, с сохранением каждого изображения в отдельном файле. Программа пакетной обработки позволяет без участия оператора выполнить сканирование определенного числа оригиналов, обеспечивая автоматическое переключение режимов сканирования и сохранение отсканированных файлов.

Диапазон масштабирования: это интервал величин изменения масштаба оригинала, который может быть выполнен во время сканирования. Он связан с разрешающей способностью сканера: чем выше значение максимального оптического разрешения, тем больше коэффициент увеличения исходного изображения без потери качества.

Траектория сканирования: это след, по которому при сканировании проводится считывание значений оптического параметра изображения. Она может быть трех видов: пошаговая развертка, винтовая развертка и в "старт-стопном" режиме.

Область сканирования: максимальный размер оригинала, который может оцифровать устройство.

Оптическое разрешение – бесспорно, важнейший критерий оценки сканера.

Динамический  диапазон сканера - измеряется по логарифмической шкале от 0 (абсолютная прозрачность) до 4,0 (абсолютная черная поверхность). Эти числа имеют значение только тогда, когда вам необходимо высококачественное сканирование или вы планируете сканировать большое количество слайдов. Как правило, для фотографий или других плоских предметов (непрозрачных оригиналов) не требуется плотность сканера выше 2,2. В большинстве случаев для такой работы вполне достаточно значения 2,0. Однако для получения высококачественных результатов при сканировании слайдов или пленок (прозрачных оригиналов) вам понадобится сканер с динамическим диапазоном около 3,2. Следует обратить внимание, что шкала измерения, как и сейсмографическая шкала Рихтера является логарифмической, поэтому оригинал с плотностью 3,0 D темнее оригинала с плотностью 2,0 D в 10 раз. Соответственно, значение 3,3 D соответствует вдвое более темному изображению, чем 3,0 D.

На домашних и на офисных сканерах тоже можно  получать отличные результаты. И хотя они не всегда подходят для полиграфии, для большинства других применений вполне достаточны.

Результат работы на наших сканерах во многом зависит  от того, насколько хорошо человек  разбирается в принципах сканирования, в ПО.

Сейчас компании - производители промышленных сканеров стали поставлять готовые решения - программное и аппаратное обеспечение, с помощью которого можно не только получить электронный образ документа, но и поставить ему в соответствие, например, запись в базе данных.

Для системных  интеграторов очень важна комплектация профессиональных сканеров, есть ли у них надпечатка на обрабатываемом документе или нет. Важно, умеет ли сканер превращать изображение с полутонами в черно-белое, сохранив все нужные детали. Быстрые сканеры должны уметь это делать в своем процессоре "на лету". И хотя они имеют разрешение всего 200 точек, именно с таким разрешением лучше всего работают системы распознавания. Распространенное заблуждение - для распознавания нужно разрешение 400 точек на дюйм. В системах потокового ввода переход с 200 на 400 точек на дюйм уменьшает скорость в три раза!

Вершину пирамиды качества сканирования традиционно  занимают барабанные сканеры. Однако новое  поколение планшетных сканеров старшего класса стремительно сокращает отставание от лидеров. Операторы, уставшие от рутинной (а иногда и грязной) процедуры монтажа оригиналов на цилиндрах барабанных сканеров, все чаще вместо барабанных устройств начального уровня используют дорогие планшетные сканеры. Работать с ними проще, да и быстрее, а по таким характеристикам, как разрешение (до 5000 dpi) и динамический диапазон, лучшие планшетные сканеры практически сравнялись с недорогими барабанными.

2.1 Виды сканеров

Сегодня сканеры  выпускаются в четырех конструктивах  – ручном, листопротяжном, планшетном и барабанном, причем каждому из них присущи как достоинства, так и недостатки.

 Портативные  сканеры – обычные или самодвижущиеся – обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют интерес, прежде всего для владельцев мобильных ПК. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек на дюйм) и часто сканируют изображения с перекосом. Но зато они недороги и компактны.

Для того чтобы  ввести в компьютер какой-либо документ при помощи ручного сканера, надо без резких движений провести сканирующей  головкой по изображению. Равномерность перемещения handheld существенно сказывается на качестве вводимого изображения. Ширина вводимого изображения обычно не превышает 4дюйма (10см). Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую "склейку" вводимого изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно водимых его частей. Это, в частности, связано с тем, что при помощи ручного сканера невозможно ввести изображения даже формата А4 за один проход. К основным достоинствам такого дна сканеров относятся небольшие габаритные размеры и сравнительно низкая цена.

В листопротяжном сканере, как в факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их доля на массовом    рынке снижается. 
 Планшетные сканеры весьма универсальны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал – либо бумажный документ, либо плоский предмет – кладут на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем (однако существуют «планшетники», в которых перемещается стекло с оригиналом, а оптика и АПЦ остаются неподвижными, чем достигается более высокое качество сканирования). Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя. Чтобы сканировать четкое изображение с пленки или диапозитива, нужно обеспечивать подсветку оригиналов как бы сзади. Для этого и служит слайдовая приставка, представляющая собой лампу, которая перемещается синхронно со сканирующей кареткой и имеет определенную цветовую температуру. Такие сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5 на 11 или 8,5 на 14 дюймов. Существуют три разновидности настольных сканеров: 1-планшетные (flatbed), 2-рулонные (sheet-fed) 3-проекционные (overhead).

1- Основным отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Планшетные сканеры - обычно , достаточно дорогие устройства, но, пожалуй, и наиболее ”способные”. Для сканирования изображения необходимо открыть крышку сканера, подключить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера - при работе с одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Понятно, что рассмотренная конструкция изделия позволяет (подобно ”ксероксу”) сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги. Наиболее популярными сканерами этого типа на российском  рынке являются модели фирмы Hewlett Packard.

2- Работа рулонных сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Таким образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно. Рассматриваемые сканеры достаточно  широко используются в областях, связанных с оптическим распознаванием символов OCR (Optical Character Recognition). Для удобства работы рулонные сканеры обычно оснащаются устройствами для автоматической подачи страниц.

3- Третья разновидность настольных сканеров - проекционные сканеры, которые больше всего напоминают своеобразный проекционный аппарат (или фотоувеличитель). Вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования проекций трехмерных проекций.

Барабанные - всегда рассматривались как инструменты для обработки изображений изданий высокого качества: рекламных материалов, художественных высококачественных репродукций, цветных изображений большого формата. Барабанные сканеры обладают рядом преимуществ:

большая глубина  цвета (от 10 до 16 битканал) и широкий  динамический диапазон оптических плотностей;

высокое разрешение и возможность большого увеличения изображений;

возможность обработки  различных по виду оригиналов;

высокая производительность.

Барабанные  сканеры, по светочувствительности, значительно  превосходящие потребительские  планшетные устройства, применяются  исключительно в полиграфии, где  требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков. Разрешение таких сканеров обычно составляет 8000-11000 точек на дюйм и более. В барабанных сканерах оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется барабаном. Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую монтируется оригинал, и соответственно, тем больше максимальная область сканирования. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования очень напоминает работу токарно-винторезного станка. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света, который создается мощным лазером, с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается.

2.2 Цветные сканеры

Цветные сканеры  появились на рынке в 1989 г. Возможность  цветного сканирования не исключалась  и раньше, но соответствующее оборудование стоило слишком  дорого. И только недавно выпущенные сканеры JХ450 и Scanmaster доступны по цене. Оба аппарата сканируют цветную фотографию всего за несколько минут. Оба эти устройства  предназначены для работы с персональными компьютерами РС и РS/2 фирмы IВМ. Оба устройства используют универсальную шину интерфейса GРIВ 1ЕЕЕ488 для обеспечения связи с компьютером. Это означает, что кроме сканирующего блока необходимо соответствующее интерфейсное оборудование. Кроме того, требуется программное обеспечение, которое управляет работой сканера и позволяет записывать информацию в файл. Большой размер сканеров обусловлен возможностью обработки документов, максимальная площадь которых достигает 12х17 дюймов (305 Х 402 мм). Длина интерфейсного кабеля (около двух метров) позволяет установить сканер на некотором расстоянии от компьютера. После завершения процесса установки можно поместить фотографию или любой другой документ на рабочую поверхность сканера и включить его. Затем запускается программа сканирования которая обеспечивает возможность выбора режима работы, разрешающей способности и цветов. Примерно через полторы минуты на экране компьютера воспроизводится полученное цветное изображение. Рассматриваемые сканеры отличаются друг от друга главным образом программным обеспечением. Причем программа MacScan11 фирмы Howtek предоставляет более широкие возможности. Как и в пакете PixeScan фирмы Sharp, она обеспечивает возможность работы с меню для определения размеров оригинала, четкости изображения, разрешающей способности, набора цветов и скорости сканирования. Однако программа MacScan позволяет выполнять сканирование как позитивных, так и негативных изображений в цвете или же использовать только серую шкалу. Кроме того, она обеспечивает режим предварительного просмотра.