сканеры

Сканеры

Обратном процессе — преобразовании документа или изображения в цифровую форму. Для этого служат устройства, называемые сканерами.

Сканеры подобны устройствам копирования, только вместо печати копии сканер передает оцифрованные данные в компьютер. Сканеры можно разделить на несколько групп: по типу интерфейса, способу формирования сигнала и типу сканируемых документов. После сканирования документа с помощью специальных программ данные передаются в компьютер для обработки, т.е. сканированное изображение можно сохранить в виде файла.

Ручные сканеры

Самый старый тип сканеров разработан в конце 80-х годов фирмами Logitech и Genius. В основу работы ручных сканеров положен процесс регистрации отраженных лучей светодиодов от поверхности сканируемого документа. Пользователь медленно перемещает сканер по поверхности документа, а отраженный луч принимается с помощью линз и преобразуется в цифровую форму. Поток данных со сканера с помощью программного обеспечения преобразуется в цифровое изображение. Различные типы сканеров могут регистрировать черный или белый цвета, оттенки серого, а современные модели ручных сканеров могут работать с цветом глубиной до 24-бит (16,7 млн цветов).

Интерфейсы ручных сканеров

Первые модели ручных сканеров подключались к компьютеру с помощью интерфейсной карты, которой необходимо было выделять отдельное прерывание, канал прямого доступа к памяти и адрес ввода-вывода. В настоящее время практически все устройства этого класса подключаются к параллельному порту, освобождая таким образом необходимые ресурсы.

Преимущества ручных сканеров

• Низкая стоимость. Поскольку в ручных сканерах в качестве позиционирующего модуля выступает пользователь (именно он самостоятельно перемещает сканер по поверхности сканируемого документа)» отпадает необходимость в этом дорогом элементе.

• Портативность. С появлением ручных сканеров, подключаемых к параллельному порту, их можно использовать как с настольными, так и с портативными компьютерами.

• Сканирование книг без их повреждения. С помощью ручного сканера можно отсканировать книгу, не сгибая и не разрывая ее. Это особенно важно при сканировании старинных книг или древних манускриптов.

Недостатки ручных сканеров

• Отсутствие механизма позиционирования. Поскольку скорость перемещения сканера определяется пользователем, трудно добиться равномерного перемещения сканера по всей поверхности документа. Отсюда и возникают проблемы с качеством оцифрованного изображения. Некоторые производители выпускают специальные лотки для правильного расположения и более равномерного перемещения сканера по поверхности оригинала.

• Оригинал по размерам больше сканера. Это еще один существенный недостаток ручных сканеров. Для решения этой проблемы используется специальная программа, с помощью которой можно "сшить" отсканированные полосы изображения.

Листопротяжные сканеры

Постепенно ручные сканеры вытесняются сканерами, которые используют иную технологию сканирования, но сохраняют ту же относительно невысокую цену. Речь идет о сканерах, использующих устройство подачи оригинала относительно неподвижного блока сканирования, Эта технология применяется в современных факс-аппаратах. Чаще всего эти типы сканеров могут работать с документами формата Letter или А4.

Преимущества листопротяжных сканеров

• Простота подключения. Чаще всего эти сканеры подключаются к параллельному порту.

• Низкая стоимость. Устройство подачи оригинала имеет несложную конструкцию, поэтому добавление этого узла не намного увеличивает стоимость сканера.

• Размер. Листопротяжные сканеры отличаются небольшими размерами, так что их можно отнести к портативным устройствам.

Недостатки листопротяжных сканеров

• Ограничение на разрешение, накладываемое механизмом сканирования. В настоящее время появились устройства с лазерным блоком сканирования, но этот тип сканеров ограничен разрешением 400 dpi.

• Ограничения на оригинал. На сканируемый оригинал накладываются ограничения, аналогичные ограничениям в факс-аппаратах. Например, нельзя отсканировать неразорванную книгу, а также прозрачные пленки или слайды.

Несмотря на описанные ограничения, некоторые производители принтеров выпускают модуль сканирования, который работает по листопротяжному принципу. В последнее время появились модели сканеров описанного типа, в которых можно сканировать прозрачные пленки или слайды.

Насстольные сканеры

«Извлеките» из копировального аппарата тонер, барабан и устройство подачи бумаги, "добавьте" компьютерный интерфейс — и вы получите настольный сканер. Как и в других типах сканеров, в них используется отраженный от оригинала луч. Но в отличие от ручных и листопротяжных устройств, настольные модели имеют более точный механизм регистрации отраженного луча. В этих моделях луч проходит более длинный путь после и даже до сканирования, поскольку для сканирования цветных изображений он проходит через светофильтры для разложения на красную, зеленую и голубую составляющие.

Луч света падает на оригинал, отражается от него и через систему зеркал попадает на светочувствительные диоды, где преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь, где конвертируется в сигнал, представляющий собой пиксели оригинала (черные, белые, оттенки серого или цветные). Эта цифровая информация передается в компьютер для дальнейшей обработки.

Преимущества настольных сканеров

• Возможность сканировать практически любой оригинал. Настольные сканеры, как и копировальные аппараты, могут сканировать оригиналы различного размера — от миниатюр до документов широко используемых форматов, а также книг. При установке дополнительного модуля появляется возможность сканирования прозрачных пленок, негативов и слайдов. Большинство этих модулей предназначено для сканирования слайдов шириной 35 мм.

• Высокое разрешение. В настольных сканерах всегда используется два типа разрешения — оптическое и интерполированное. Оптическое разрешение описывает возможности аппаратной (оптической) части сканера. Для увеличения четкости деталей оригинала применяются специальные программные алгоритмы, которые обеспечивает драйвер сканера. Это второе разрешение называется интерполированным. Обычно оно увеличивает максимальное разрешение сканера до 4х. Например, оптическое разрешение сканера 600dpi, а максимальное интерполированное — 2 400 dpi Поскольку это интерполированное разрешение обеспечивается программными методами, при его использовании качество сканированного оригинала может быть неудовлетворительным. Но практически все модели сканеров обеспечивают приемлемое качество при интерполированном разрешении. Нельзя применять интерполяцию при сканировании слайдов 35 мм.

Недостатки настольных сканеров

• Большие размеры. Настольный сканер формата А4 имеет размеры как минимум 210х297 мм и занимает значительную часть рабочего пространства.

• Ограничения на прозрачные оригиналы. Практически все настольные сканеры среднего и высшего уровня комплектуются модулем для сканирования прозрачных пленок или слайдов. Однако приемлемое качество достигается только при сканировании оригиналов больших размеров. Не всегда качество сканирования фотонегативов 35 мм сможет вас удовлетворить.

Интерфейсы настольных сканеров

Все современные модели настольных сканеров используют для подключения к компьютеру следующие интерфейсы: параллельный порт, SCSI и USB.

Сканеры для слайдов

В этих сканерах механизм подачи оригинала ориентирован на слайды 35 мм или фотопленку. В этих сканерах используется большое оптическое разрешение (1 900-2 700 dpi) и особо точный механизм подачи оригинала. В связи с этим сканеры для слайдов стоят довольно дорого и потому занимают незначительную часть рынка сканирующих устройств,

Некоторые модели сканеров для слайдов позволяют сканировать оригиналы размером 4х5 дюймов (101,6х127 мм). Чаще всего с этими сканерами поставляется программное обеспечение для корректировки цвета.

Сканеры для фотографий

Эти сканеры появились относительно недавно и предназначены для сканирования как фотопленки 35 мм, так и фотографий. В настоящее время такие сканеры выпускают только две фирмы — Hewlett Packard и Actec.

При печати отсканированной фотографии не все модели принтеров смогут напечатать ее с разрешением более 300 dpi. Следовательно, нет смысла сканировать с большим разрешением. поскольку часть информации будет утеряна при печати. А слайд размером 24х36 мм необходимо отсканировать с наибольшим разрешением, так как детали такого изображения могут быть очень малы. Сканирование с низким разрешением негативов и слайдов приведет к тому, что часть информации будет утеряна еще в процессе сканирования.

Барабанные сканеры

Несмотря на то, что настольные сканеры можно дополнить специальными модулями для сканирования слайдов, более качественного результата можно добиться, используя барабанные сканеры. Они обеспечивают оптическое разрешение 8 000 dpi (настольные сканеры высокого уровня обеспечивают разрешение 3 000 dpi) и применяются в основном в допечатной подготовке высококачественной полиграфической продукции — полноцветных журналов, каталогов и т.д.

В барабанном сканере оригинал прикрепляется к цилиндру, который вращается со скоростью нескольких тысяч оборотов в минуту. Луч освещает вращающийся цилиндр, и сканированное изображение преобразуется в цифровой формат.

Благодаря высокому оптическому разрешению барабанный сканер обеспечивает качественное сканирование деталей изображения и широкий диапазон воспроизведения светлых и темных токов (динамический диапазон). В некоторых моделях барабанных сканеров можно выполнять и цветоделение сканируемого образца. Стоимость подобных устройств колеблется в пределах 10-30 тыс. долларов

TWAIN

Независимо от используемого интерфейса, сканер не сможет работать без соответствующего драйвера. Один из стандартов этих драйверов называется TWAIN.

Перед появлением стандарта ТWAIN каждый сканер поставлялся с собственным драйвером, который мог работать только с определенной программой обработай изображений или распознавания текста.

Стандарт ТWAIN был разработан в 1992 году группой производителей (175 участников) аппаратного обеспечения Oн представляет собой специфический аппаратный драйвер, который интегрирован в программы распознавания текста, обработки изображений, текстовый процессор и другие виды программного обеспечения. ТWAIN-совместимые программы могут использовать любое устройство, поддерживающее стандарт ТWAIN, которое установлено в системе. ТWAIN -совместимые устройства (сканеры и, с недавнего времени, цифровые камеры) поставляются с драйвером, который позволяет получать доступ к этому устройству всем программам, в которых установлена поддержка ТWAIN. Если в системе используется два ТWAIN-совместимых устройства, то программа может получить доступ к любому из них (если, конечно, сама поддерживает стандарт ТWAIN), несмотря на то что каждое устройство использует собственный драйвер.