Сканеры
По способу работы с носителем изображения сканеры подраз- деляются на следующие разновидности:
■ планшетные — представляют собой планшет с прозрачным сте- клом, на котором размещают объект сканирования; используются для домашнего и офисного копирования бумажных документов;
■ ручные — по поверхности объекта сканер перемещается вруч- ную, служит для считывания штрихкода или переноса изобра-
жений в ноутбуки;
■ листопротяжные — лист бумаги протягивается по направляю- щим роликам внутри сканера; используются в офисах для копи- рования больших объемов документации;
■ планетарные (книжные сканеры) — при сканировании не име- ют контакта с объектом, применяются для профессионального ввода и копирования книг, сброшюрованных документов, тол- стых и крупноразмерных оригиналов, а также легко повреждаю- щихся документов;
■ барабанные — объект располагается на внутренней или внеш- ней стенке прозрачного цилиндра (барабана), который вращает- ся вокруг своей оси; применяются в высококачественной поли- графии;
■ слайд-сканеры — объектом сканирования являются пленочные
слайды.
Наибольшее распространение в качестве периферийных устройств ПЭВМ получили планшетные сканеры для работы с бу- мажными документами стандартного распространенного формата А4 (лист размером 29,7 см в длину и 21 см в ширину).
В планшетных сканерах для копирования изображения приме- няются две базовые технологии на основе CCD (Charge-Coupled Devices — прибор с зарядовой связью) и CIS (Contact Image Sensor — контактный датчик изображения), в которых используется способ построчного проецирования изображения на линейку фотосенсо- ров с помощью подвижного источника света.
Основной механический узел сканера — это каретка с источни- ком света, которая может двигаться в двух направлениях. К скани- рующей каретке жестко прикреплен зубчатый ремень, который приводит в движение шаговый электродвигатель.
В планшетных CCD-сканерах каретка последовательно с дис- кретным шагом перемещается относительно объекта копирования, расположенного на прозрачном неподвижном стекле, а изображе- ние при помощи системы зеркал проецируется через объектив на линейку ПЗС.
Объект кладется на стекло планшета сканируемой поверхно- стью вниз. Под стеклом располагается подвижная каретка с длин- ной лампой и рефлекторным отражателем (рис. 6.1).
Сканеры приходится оснащать сложной оптической системой, чтобы проецировать широкую строку изображения на линейку ПЗС меньшей длины.
При сканировании лампа перемещается от начала к концу стек- ла планшета и за каждый шаг двигателя целиком копируется поло- ска отображаемого объекта. Линейка ПЗС фиксирует отраженную от объекта информацию строку за строкой, по мере того как лампа пошагово перемещается от начала к концу стекла (страницы доку- мента).
Рис. 6.1. Схема планшетного ССО-сканера: 1 — система зеркал; 2 — объект сканирования; 3 — предметное стекло; 4 — каретка с лампой; 5 — линейка ПЗС; 6 — объектив |
При использовании одной линейки CCD-сканирование выпол- нялось за три прохода, т. е. каретка три раза проходила вдоль объ- екта, последовательно считывая данные о красном, зеленом и си- нем цвете с помощью сменных светофильтров перед ПЗС или ламп разного диапазона свечения.
Для однопроходного сканирования в сканерах устанавливают три линейки ПЗС с разными цветными фильтрами, поэтому все три цвета записываются одновременно.
В качестве источника света преимущественно применяются лю- минесцентные лампы с холодным катодом. Они имеют большой срок службы (около 5 000...
10 000 ч), но медленно переходят в рабо- чий режим (время разогрева лампы составляет от 30 с до несколь- ких минут). По этой причине в некоторых сканерах лампы не от- ключают после сканирования.Чтобы скомпенсировать старение характеристик лампы (а это неизбежно происходит при длительной эксплуатации), сканеры перед копированием автоматически выполняют процедуру кали- бровки светового потока по черно-белой мишени, располагающей- ся внутри его корпуса.
Линейка ПЗС трансформирует изменения цвета и яркости при- нимаемого светового потока в аналоговые электрические сигналы. Они обрабатываются в целях коррекции цветопередачи, после чего поступают на аналого-цифровой преобразователь, а затем цифро- вая информация передается в ПЭВМ.
Строки изображения считываются по точкам. Чем больше све- точувствительных элементов в линейке ПЗС, чем больше точек снимается с единицы длины и тем больше оптическое (горизон- тальное) разрешение сканера. Аппаратное (вертикальное) разре- шение определяется точностью механики сканера и количеством шагов каретки на дюйм изображения.
Единицей измерения разрешения является показатель коли- чества точек, которые сканер в состоянии воспринять на одном линейном дюйме объекта — dpi (dots per inch — точек на дюйм).
Поэтому в документации на сканер указываются два значения (например, 600 х 1 200 dpi): первое число задает горизонтальное раз- решение, которое определяется количеством элементов (пикселов) в линейке ПЗС, а второе число задает вертикальное разрешение, ко- торое обусловливается количеством шагов двигателя на дюйм.
Для повышения разрешающей способности применяют способ удвоения оптической разрешающей способности — VAROS (VAriable Refraction Optical System — оптическая система с изме- няемым преломлением) и двойное сканирование.
Сканирующее устройство на основе VAROS дополняет традици- онную схему планшетного сканера подвижной стеклянной пласти- ной, расположенной между объективом и ПЗС-линейкой.
При первом сканировании пластина располагается перпендику- лярно отраженному световому потоку; при втором сканировании она поворачивается на небольшой угол, поэтому считывание про- исходит со смещением в 0,5 пиксела.
Программное обеспечение объединяет результаты двух этапов сканирования, что позволяет получать вдвое больше данных, т. е. удваивать реальное разреше- ние.Планшетный CIS-сканер имеет более простую конструкцию — в нем не используется система зеркал. Отсутствие сложной оптиче- ской системы делает CIS-сканер более экономичным и компакт- ным.
В сканере применен подвижный фотосенсор в виде линейки фо- тодиодов с микролинзами, конструкция которого совмещена с тре- мя рядами красных, синих и зеленых светодиодов, предназначен- ных для освещения объекта копирования. Светодиоды не инерци- онны, обладают небольшими габаритными размерами и малым энергопотреблением (рис. 6.2).
Фото- и светодиоды располагаются очень близко к поверхности стекла, поэтому CIS-сканеры имеют небольшие габаритные разме- ры и практически нечувствительны к механическим воздействиям.
Цилиндрические микролинзы фокусируют отраженный от ори- гинала свет на элементы сенсорной линейки, размер которой соот- ветствует максимальной ширине поверхности стекла сканера.
В некоторых планшетных сканерах используется способ LIDE (LED InDirect Explosure — непрямое светодиодное экспонирова- ние), дополняющий CIS-технологию. В LIDE-сканерах в качестве источника света используются трехцветные светодиоды, последо-
Рис. 6.2. Схема планшетного CIS-сканера: 1 — объект сканирования; 2 — стекло: 3 — светодиодный источник света; 4 — ли- нейка CIS; 5 — микролинзы |
вательно меняющие с большой частотой спектр излучаемого света, и специальный световод. ЬГОЕ-сканеры компактны, их датчики от- личаются сверхвысокой чувствительностью, имеют малое энерго- потребление (возможно питание от порта иБВ) и допускают верти- кальную установку при помощи специальной подставки.
Сканеры с ССО-линейкой обладают большей глубиной резкости и разрешением до 2 400 бр1 (ОБ-устройства — до 1 200 с!р4), поэтому имеют преимущественное распространение.
Однако простота и миниатюрность конструкции ОБ-линейки позволяют создавать уникальные ручные мини-сканеры (не боль- ше авторучки) для копирования текстов и цветных изображений формата А4.
При копировании сканер на специальных роликах продвигается вручную вдоль поверхности изображения. Отсканированные доку- менты с разрешением 400 с!р1 сохраняются во внутренней памяти или на съемной карте памяти сканера и могут быть переданы в ПЭВМ через иБВ-порт.
Для качественного копирования цветных изображений доста- точным можно считать разрешение 600x1200 брь Сканирование текста обычно происходит с разрешением около 200... 400 бр!, чего вполне хватает для оптимальной работы программ распознавания символов и печати на большинстве принтеров.
Кроме значений горизонтального и вертикального разрешения сканеры характеризуются также глубиной (разрядностью) цвета, оптической плотностью и глубиной резкости.
Глубина цвета показывает, насколько точна цветовая гамма от- сканированной точки. В современных ПЭВМ каждая точка кодиру- ется 24 битами, т. е. на представление каждого основного цвета (красный, зеленый, синий) отводится по 8 бит, поэтому такая раз- рядность поддерживается большинством сканеров.
Внутри сканера кодировка цвета может быть увеличена до 48 бит. Повышение числа разрядов позволяет проводить цветовую коррекцию изображения без внесения искажений. Градации серо- го цвета кодируются 16 разрядами.
Оптическая плотность, или динамический диапазон (обознача- ется Б), показывает, насколько точно различаются близлежащие оттенки затемненных или очень светлых участков. Значение Б определяется разницей между самым светлым тоном, который ска- нер отличает от белого, и самым темным тоном, но отличимым от черного цвета.
Теоретически 24-битный сканер не может иметь диапазон шире 2,40; 30-битный — 30; 36-битный — 3,60.
Глубина резкости определяет максимальное расстояние от по- верхности стекла, на котором можно получить резкое изображение (например, у ССБ-сканеров глубина резкости составляет около 30 мм, у ОБ-сканеров — не более 3 мм).
Сканеры оснащают АЦП для оцифровки цвета, специализирован- ными процессорами и буферной памятью объемом около 2 Мбайт.
Для обеспечения взаимодействия с программными приложени- ями ПЭВМ используют драйвер сканера. Наиболее распространен- ное подключение — интерфейс иБВ.
В основном сканеры имеют минимум органов управления, так как все необходимые настройки и осуществление сканирования за- даются с компьютера.
6.1.1.
Еще по теме Сканеры:
- Медитация для открытия сканера третьего глаза
- 3. Медитация для открытия сканера в вашем третьем глазе.
- Глава 14. ВЕЛИКАЯ СИЛА
- Ответы на вопросы
- Упражнение № 10. Работа над желаниями
- Школа Валерия Аграновского
- 14.1. ПРИСЛУШАЙТЕСЬ К СЕБЕ
- 3.2. Проблема выборки и репрезентативности
- Осмотр средств вычислительной техники
- Л.О. Доліненко, В.О. Доліненко, С.О. Сарновська. Цивільне право України, 2006
- ЦИВІЛЬНЕ ПРАВО УКРАЇНИ
- ПЕРЕДМОВА
- Частина І ПРОГРАМА КУРСУ «ЦИВІЛЬНЕ ПРАВО УКРАЇНИ»
- Розділ І. Загальні положення цивільного права
- Тема 1. Поняття цивільного права. Предмет та метод, система цивільного права. Функції та принципи цивільного права
- Тема 2. Цивільне законодавство України
- Тема 3. Поняття, елементи та види цивільних правовідносин
- Тема 4. Здійснення цивільних прав і виконання обов’язків