Новейшие технологии сканирования. Сканеры специального назначения

Лекция №9. Новейшие технологии сканирования.

Сканеры специального назначения.

1.Новейшие технологии сканирования

2.Барабанные сканеры

3.Другие типы сканеров


1.Новейшие технологии сканирования


Несмотря на то, что большинство сканеров, представленных сегодня на рынке, отличаются только характеристика­ми (при идентичном устройстве), некоторые фирмы-про­изводители все же вносят свою лепту. Среди этих фирм — такие гиганты, как Canon, Umax и др.

Большинство из описанных ниже технологий имеют свой логотип. Часто это позволяет с первого взгляда на коробку определить возмож­ности сканера и некоторые характеристики, которые могут быть «зако­паны» глубоко в документации.

Canon LIDE. Некоторые из новых технологий не только используются фирмой, внедрившей ее, но и распространяются на весь рынок сканеров. Так произошло с технологией Canon LiDE (LED InDirect Exposure — непрямое светодиодное экспо­нирование). По сути, это технология использования КДИ-фотоприемника в планашетных сканерах.

Технология была взята на вооружение другими фирмами и утратила свое название, а сканеры, работающие на ее ос­нове, стали называться КДИ-сканерами.

Agfa TwinPlate. Данная технология используется в сканерах серий Agfa DuoScan, позволяя совмещать планшетный сканер и слайд-сканер. При этом качество сканирования слайдов в результа­те на порядок выше, в отличие от технологии слайд-модулей.

Рис. 1 Логотип Agfa TwinPlate

Суть технологии заключается в том, что прозрачные и непроз­рачные оригиналы располагаются на разных лотках скане­ра. При переключении сканера из одного режима в другой меняются не только источники света, но и расположение зеркал. В результате при сканировании слайдов расширя­ется динамический диапазон и улучшается цветопередача.

На рис. 2 изображено устройство части сканера, отвеча­ющей за сканирование слайдов. Конструкция такова, что для сканирования прозрачных оригиналов уменьшается количество рассеивающих свет стеклянных поверхнос­тей. Это приводит к лучшей проработке изображений в тенях и на самых светлых участках, то есть к увеличе­нию динамического диапазона. Несомненным плюсом яв­ляется и то, что слайд монтируется прямо на лоток для сканирования слайдов. Как следствие, исключается появ­ление помех от пыли и колец Ньютона, возникающих при соприкосновении слайда и стекла. Отдельные поверхнос­ти для сканирования разных оригиналов дают и еще одно преимущество — при сканировании оригиналов одного типа можно монтировать оригинал другого типа на ло­ток.

Рис 2 Сканирование слайдов с использованием TwinPlate: 1- лампа; 2- лоток со сканируемым слайдом; 3- зеркала; 4- объектив; 5- фотопринимающий элемент.


Рис. 3. Сканер Agfa DuoScan T2000XL, использующий технологию TwinPlate

Все эти возможности позволяют считать такие сканеры мощ­нейшим конкурентом слайд-сканеров младшего класса, так как качество сканирования у линейки DuoScan не хуже, а в цене и диапазоне воспринимаемых форматов они явно выигрывают.

Canon Galileo Lens. Линза Галилея — одна из технологий Саnon, позволяющая значительно увеличить оптическое разрешение сканера.


Рис. 4. Сканирование с использованием линзы Галилея: 1 — стекло экспонирования; 2 — отражатели; 3 — флуоресцентная лампа; 4 — зеркала; 5 — линза Галилея; 6 — ПЗС-фогоприемник

За счет такой линзы расстояние, проходимое светом от оригинала до считывающего ПЗС, сильно уменьшается. Это позволило достичь оптического разрешения в 1200 ppi, при­чем узел сканирования стал намного компактнее аналогов.

На рис. 4 изображено устройство сканера, использующе­го линзы Галилея. За счет применения отражателей лиш­ний свет не попадает на зеркала. Это позволяет уменьшить потери полезного света, из которого складывается изобра­жение, а значит, увеличить соотношение сигнал/шум.

ПЗС-фотоприемник имеет оптическое разрешение 600 ppi. Количество элементов линзы Галилея увеличено до пяти, за счет чего получено сглаживание некоторых недостатков обычного фотоприемника. В первую очередь, это компен­сация хроматической аберрации, благодаря чему совмеще­ние трех составляющих цвета будет наилучшим даже на краях рабочей области.

Строение линзы Галилея позволяет также достичь высокой MTF (Modulation Transfer Function — модуляционная пе­редаточная функция). Эта функция — одна из характеристик резкости объектива, и ее высокое значение гарантирует хорошую глубину резкости для любых оригиналов.

Аберрация — это разница, между полученным с помощью объектива и идеальным изображением. Для самых качественных объективов абер­рация очень незначительна, то есть изображение наиболее при­ближено к идеальному. Соответственно, прямая линия на изображении должна выглядеть прямой с четкими контурами, без расплывчатости. а плоскость, перпендикулярная оптической оси (к примеру, стена), — как плоскость, а не как внутренняя поверхность сферы. К тому же объектив должен обеспечивать точную цветопередачу. В реаль­ных приборах полностью избавиться от аберрации невозможно, но ее можно минимизировать.

Umax BET

Технология BET (Bit Enchancement Technology, технология расширения битов) — одна из длинного ряда, призванная улучшить качество уже отсканированного оригинала. Ее от­личие от других заключается в том, что сигнал обрабатывает­ся до того, как изображение получит компьютер, то есть технология — аппаратная, а не программная. Спрос на такие технологии обеспечен тем, что у некоторых сканеров (на­пример, класса SOHO) уровень шумов достаточно высок. Если от сканера приходит информация в виде 8 бит на пик­сел, то из них для обычного SOHO-сканера как минимум 1 бит — шумовой. В принципе, шумы появляются и накла­дываются на каждом этапе обработки изображения — от считывания фотоэлементом до цифровой обработки компьютером. Однако наибольшим является шум фотоприемника, поэтому остальные шумы не имеют решающего значения. В табл. 1 указано среднее количество полезных и шумовых битов на канал для сканеров различной внутренней разрядности.

Таблица 1 Среднее количество полезных и шумовых битов на канал


Разрядность сканера

Полезных бит на канал

Шумовых бит на канал

24 бита

7-8

0-1

30 бит

7-8

2-3

З6 бит

7-8

4-5


Как видно из таблицы, при увеличении внутренней раз­рядности, сканера количество бит реальной информации не увеличивается — растет только число шумовых бит.


Рис. 5. Блок-схема устройства BEТ- сканера.

Для фильтрации шумов в некоторых промышленных ска­нерах одна и та же линия сканируется несколько раз, после чего результаты усредняются и все отклонения от средних значений считаются шумами. Опорный сигнал сканеров, построенных по технологии BET, калибруется похожим методом. Помимо этого в таких сканерах используются аналоговая цепь коррекции теней и 48-битный цифровой фильтр на основе улучшенного алгоритма «Nearest-Neighbor Pixel» («ближайший пиксел окружения»), выполняющий функцию шумового фильтра сигнала, после чего произво­дится гамма-коррекция, и в результате всех преобразова­ний получается 36-битный «чистый» сигнал.

В целом при использовании этой технологии полученное изображение содержит значительно меньше шумов, что уве­личивает динамический диапазон и снижает эффект пикселизации, Соответственно, отсканированное в полном цвете изображение содержит больше деталей, особенно в тенях, а переходы цветов выглядят более естественными и плав­ными. Однако есть у этой технологии и минусы. Главным из них является большое время сканирования, так как ин­формация идет не прямо на компьютер, а подвергается до­вольно значительной обработке.

Canon VAROS

Технология Canon VAROS (VAriable Refraction Optical Sys­tem, оптическая система с изменяемым преломлением) слу­жит для удвоения оптического разрешения без изменений в конструкции привода сканирующего узла.

Как уже было сказано, разрешающая способность скане­ров, основанных на матричных фотоприемниках, зависит от количества элементов матрицы. В сканерах с примене­нием технологии VAROS между фокусирующей линзой и ПЗС-матрицей расположена стеклянная пластинка.


Рис. 6. Схема устройства VAROS (вид сверху); 1 — линза; 2 — поворот­ная пластина; 3 — ПЗС-матрица

На рис. 6 изображена схема этой технологии. Свет, пада­ющий на линзу, проходит через пластину (которая сначала установлена перпендикулярно свету), затем попадает на ПЗС-матрицу, где и считывается. После этого пластина по­ворачивается на небольшой угол вокруг вертикальной оси и производится еще одно считывание ПЗС-матрицей, что дает возможность сканеру считать информацию со смеще­нием в половину пиксела. После полного сканирования запускается программное обеспечение, собирающее резуль­таты в одно целое. Полученная картинка будет иметь удвоенное разрешение. Иными словами, применяя сканер с раз­решением 600 ppi и технологию VAROS, можно увеличить оптическое разрешение сканера до 1200 ppi, причем без при­менения интерполяции. Большинство сканеров, использу­ющих эту технологию, комплектуются специальным адап­тером для сканирования фотопленок 35 мм.


2.Барабанные сканеры


Барабанные сканеры — узкоспециализированные сканеры для профессиональных систем. Применяются они там, где необходимо почти микронное качество изображения, напри­мер, в больших издательствах.

Рис. 7. Барабанный сканер Primescon О 8400

Оптическое разрешение этих сканеров может достигать 24000 ppi. Такое высокое качество обеспечивается уникаль­ной технологией барабанных сканеров, не применяющейся больше ни в каких типах сканеров. Эта технология основа­на на использовании в качестве фотоприемников фотоэлек­тронных умножителей (ФЭУ, в английском варианте — PhotoMultiplier Tube, PMT).


Рис 8. Устройство барабанного сканера.

На рис. 8 изображено устройство барабанного сканера. Рассмотрим его детали подробнее.

1. Источник света. В большинстве барабанных сканеров используются галогенные лампы, свет от которых идет в световод.

2. Собственно барабан. Он делается из стекла для возмож­ности сканировать прозрачные оригиналы, такие как слайды. Чем больше барабан, тем больше его поверх­ность а, следовательно, максимальная рабочая область сканера.

При сканировании барабан вращается с высокой скорос­тью, причем качество сканирования зависит от стабильнос­ти его вращения. Этот параметр не меньше влияет на ре­зультат, чем световод.

3. Световод — один из самых ответственных элементов конструкции сканера. Он проводит и фокусирует луч света на сканируемую точку изображения. Максималь­но возможное оптическое разрешение для конкретной модели практически зависит от точности фокусировки. В мощнейших моделях сканеров достигается микронная точность. Во многих сканерах для переключения между режимами сканирования (от них зависит получившееся оптическое разрешение) установлено колесо с апертурами — отверстиями с различными диаметрами (до 6 мкм). В разных моделях сканеров может быть от 2 до 22 раз­личных апертур.

4. Источник изображения. Барабанные сканеры могут ска­нировать как прозрачные, так и непрозрачные оригина­лы. Оригинал в разных моделях может устанавливаться по-разному. В одних сканерах он укрепляется на внешней поверхности сканера, в других — на внутренней. Мето­ды присоединения оригинала к барабану тоже различа­ются: чаще всего применяются клейкие ленты, иногда смазки и пластиковые держатели. Например, в сканерах Camino фирмы IGG оригиналы монтируют в стандарт­ные или модифицированные пластиковые держатели, вставляющиеся внутрь барабана. Дополнительный при­жим к барабану не требуется, так как оригиналы прижи­маются к нему под действием центробежной силы.

5. Линза. Служит для фокусировки на зеркала света, про­шедшего через оригинал (или отраженного от него для непрозрачных источников).

6. Система зеркал. Каждое из них часть света пропускает, а часть — отражает. За счет этого свет делится на три части, которые идут на соответствующие фотоприемники.

7. Светофильтры. В каждом из них из света, идущего от зер­кал, выделяется одна из составляющих (всего их три, согласно стандартному разложению RGB).

8.Фотоприемники. Роль фотоприемников в барабанных сканерах играют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). ФЭУ нечувствительны к цвету, однако могут восприни­мать яркость света. Поэтому и применяют светофильтры — по одному на каждую составляющую света. Фотоэлект­ронные умножители — самые качественные фотоприемники из всех используемых на сегодняшний день. Уровень шумов у них (а значит, и показатель сигнал/ шум) намного выше, чем, например, у ПЗС, поэтому они и применяются в самых лучших типах сканеров. Опти­ческий диапазон фотоэлектронных умножителей тоже превосходит аналогичный параметр ПЗС. Однако новей­шие ПЗС, используемые в профессиональных планшет­ных сканерах, по характеристикам иногда догоняют барабанные сканеры младшего класса. Существуют сканеры, в которых применяются не три, а четыре ФЭУ. В таком случае дополнительный ФЭУ поставляет ин­формацию для управления контрастом перехода на гра­нице между областями разного цвета.

После преобразования света в ФЭУ электрический сигнал попадает на АЦП. Для большинства барабанных сканеров разрядность АЦП не меньше 10 бит; Поэтому внутренняя разрядность сканеров такого типа колеблется от 30 до 48 бит. И, несмотря на то, что после прохождения АЦП сигнал уре­зается до 24 бит, изображение даже на глаз значительно лучше (по крайней мере, у старших моделей), чем у план­шетных сканеров.

Сам процесс сканирования происходит следующим обра­зом. После запуска сканера барабан раскручивается, и по достижении нужной скорости начинается непосредственно процесс сканирования. За счет вращения барабана (осталь­ные части сканера при этом остаются неподвижными) свет, идущий на оригинал через световод, за один оборот прохо­дит одну строку изображения. Строка изображения в виде электрического сигнала идет на АЦП, после чего световод продвигается на один шаг и сканер считывает следующую строку. После считывания всех строк сигнал либо идет на компьютер, либо (в «старших» моделях) проходит обработ­ку дополнительным процессором. Эти процессоры называ­ются процессорами цифровых сигналов (в английских обо­значениях — Digital Sinai Processor, DSP), Они позволяют увеличить скорость сканирования и с ходу обрабатывать изображения.

Благодаря большой скорости вращения барабана (при низ­ких разрешениях — около 1000 об/мин) скорость считы­вания изображения у барабанных сканеров выше, чем у планшетных, однако если рассматривать полный процесс (включая подготовку к сканированию), то здесь обнаружи­ваются некоторые минусы. Для работы с барабанными ска­нерами, в отличие от планшетных, необходима довольно длительная подготовка. Этого требует нетривиальная схе­ма установки оригиналов, а также большое число парамет­ров, задаваемых перед сканированием. Одни параметры за­даются с помощью драйверов и программного обеспечения, другие — только с панели управления сканером. Поэтому управлением сканером обычно занимается оператор, а не обычный пользователь.

В большинстве случаев барабан установлен стационарно, однако существуют и модели со съёмным барабаном. При использовании этих моделей процесс подготовки к скани­рованию значительно ускоряется, так как во время скани­рования одного оригинала можно монтировать следующий.

Для ускорения работы можно установить сразу несколько оригиналов, после чего запустить сканер, задав параметры сканирования сразу всех оригиналов (или для каждого по от­дельности).

Обычно с барабанными сканерами поставляется более мощ­ное, чем для планшетных сканеров, программное обеспече­ние. Его преимущество не только в большом количестве настроек, но и в мощных функциях, таких как:

- преобразование системы базовых цветов RGB (красный, синий, зеленый) в систему CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный);

- цветокоррекция;

- нерезкое маскирование (Unsharp Mask, USM) — метод повышения резкости;

- вычитание из-под черного (Undercolor Removal, UCR) и замена серой составляющей (Gray Component Replacemet, GCR).

3.Другие типы сканеров

Ручные сканеры. Ручные сканеры — первые завоевавшие народную популяр­ность. Это объясняется тем, что несколько лет назад, с од­ной стороны, резко возросла потребность в сканировании бумажных документов и, с другой стороны, снизились цены именно на такие сканеры. До сих пор ручные сканеры пользу­ются популярностью в среде, где необходима мобильность, например, в одной системе с ноутбуком. В таком случае это наиболее удобный и экономичный вариант: ручной сканер занимает немного места и потребляет очень мало энергии.

По принципу действия ручной сканер практически иденти­чен планшетному. Отличие заключается только в методе продвижения оригинала относительно линейки ПЗС. В план­шетном сканере линейка ПЗС движется в составе считыва­ющей каретки, а в ручном сканере она перемещается по­средством движения самого сканера. При этом пройденное расстояние рассчитывается с помощью валиков, встроен­ных в основание сканера.

Сам процесс сканирования происходит следующим обра­зом. Пользователь берет сканер в руку, нажимает кнопку, сигнализирующую о начале сканирования, и ведет скане­ром по сканируемой поверхности (она может быть любой, вплоть до внутренней стенки шкафа). Скорость движения зависит от выбранного оптического разрешения: чем боль­ше разрешение, тем медленнее и равномернее необходимо вести сканер. В любом случае движение должно быть рав­номерным, без рывков. Если в какой-то момент движение происходит быстрее нужной скорости, то в качестве пре­дупреждения пользователю обычно загорается лампочка (иногда индикатор превышения скорости выводится на эк­ран монитора). В некоторых сканерах предусмотрена воз­можность наблюдения за сканируемым материалом при помощи специального окна. Если это не предусмотрено, процесс происходит практически вслепую.

Такой процесс сопряжен со многими неудобствами, поэто­му были разработаны ручные сканеры, которые не требует­ся вести по сканируемому изображению: сканер сам едет, соблюдая необходимую скорость. Однако стоимость такого сканера не оправдывает получаемых результатов: цена близ­ка к цене планшетного сканера.

Ширина рабочей области ручных сканеров 10-12 см, по­этому возможна ситуация, когда ширины сканера не хвата­ет для работы с документом (например, для формата А4). В таких случаях сканируют две полосы оригинала, располо­женные рядом, после чего используют специальные про­граммы для «склейки» двух изображений в одно. На слу­чай непреднамеренного отклонения от линии движения сканера некоторые из этих программ предоставляют воз­можность повернуть изображение в нужную для компенса­ции сторону на несколько градусов. Существуют и более развитые системы, которые автоматически просчитывают небольшие повороты отсканированных полос и «склеива­ют» их автоматически.

Благодаря небольшой ширине рабочей области и про­граммной интерполяции ручные сканеры отличаются дос­таточно высоким разрешением — часто встречаются мо­дели на 400 ppi. Однако оптическое разрешение ручных сканеров не превышает 200 ppi, что связано с невысоким качеством ПЗС-матриц, встраиваемых в сканеры такого типа (более сложные варианты были бы экономически не­оправданными).

Современные ручные сканеры, в дополнение ко всему ска­занному, имеют некоторые дополнительные возможности, повышающие мобильность. Ручной сканер Hewlett-Packard CapShare 910 сверх описанного имеет:

- возможность сканирования независимо от компьютера и хранения отсканированной информации (до 4 Мбайт);

- жидкокристаллический экран для просмотра от­сканированных фотографий;

- память для хранения до 150 отсканированных страниц при двухцветном сканировании;

- инфракрасный порт для связи с другими устройствами (не только настольные компьютеры, но и многие прин­теры с инфракрасным портом, карманные компьютеры и устройства для передачи информации типа Nokia Communicator).

Как видно, ручные сканеры выделяются своей независимо­стью от компьютера и компактностью, благодаря чему они прочно занимают нишу мобильных сканеров.

Листопротяжные сканеры. При покупке компьютера одной из его функций обычно счи­тается хранение документации. Часто эта функция рассмат­ривается как основная, особенно в офисах с большим доку­ментооборотом. Поэтому сразу после покупки компьютера встает вопрос о сканере. И, в отличие от домашнего или издательского сканера, здесь главным будет не качество или цена сканера, а скорость сканирования. Современные план­шетные сканеры не могут дать нужной скорости при скани­ровании даже отдельного документа, а ведь каждый доку­мент нужно устанавливать отдельно. О барабанных сканерах можно и не говорить — настройка такого сканера занимает очень длительное время.

Для подобной обработки документов и предназначены листопротяжные сканеры (их еще называют листовыми или страничными). Скорость лучших моделей таких сканеров достигает 100 страниц в минуту.

По принципу действия листопротяжный сканер сильно на­поминает факс. Документ пропускается через щель с помо­щью специальных роликов. Сканирующая линейка установ­лена, неподвижно внутри сканера, и документ сканируется по мере прохождения мимо нее. При этом оптическое раз­решение сканера не превышает 600 ppi, динамический диапазон 2,2D. Интересно, что в большинстве листопротяжных сканеров используется КДИ-технология, а ведь скане­ры такого типа используются уже достаточно давно. Одна­ко не все листовые сканеры выполнены по технологии КДИ. Существуют отдельные модели, использующие ПЗС, хотя в большинстве случаев это не требуется.

Конструкция листопротяжного сканера позволяет избежать проявления основных недостатков КДИ-элементов, таких как невысокая глубина резкости и чувствительность к за­светке. Достигается это за счет того, что документ протяги­вается на расстоянии менее миллиметра, от считывающей линейки (или первого зеркала оптической системы, если она имеется), причем место считывания защищено от попа­дания лишнего света.

Основное преимущество листопротяжного сканера для до­машнего использования — компактность. Стандартная глу­бина листового сканера— 6-7 см. Это позволяет размес­тить его между клавиатурой и монитором или на мониторе. Листопротяжные сканеры стали первыми среди сканеров, встроенными в компьютер, — некоторые модели поставля­ются как встроенные в клавиатуру.

И все же главным преимуществом сканеров такого типа является производительность. Поскольку сканирование про­исходит с высокой скоростью, возникает проблема установки оригиналов в сканер. С этой задачей хорошо справ­ляется устройство для автоматической подачи докумен­тов (ADF, Automatic Document Feeder). Такое, устройство обычно включает в себя лоток и собственно механизм подачи. И хотя требования к расположению и толщине бумаги предъявляются достаточно высокие, устройство подачи документов может обеспечить значительные удобства. Иногда Document Feeder поставляется в комплекте со сканером.

Главным недостатком листрпротяжных сканеров является то, что они не могут сканировать многостраничные ориги­налы, например книги и журналы. Проблемы могут воз­никнуть даже при сканировании фотографии, отпечатан­ной на плотной бумаге. Однако в последнее время появились модели, позволяющие сканировать и переплетенные доку­менты. Такие сканеры снимаются с основания и сами проезжают по оригиналу. Качества в этом случае все же хрома­ет, так как не всегда удается обеспечить ровность по­верхности.

Основные области применения листопротяжных сканеров следующие:

- быстрый ввод большого количества текстовых докумен­тов;

- оцифровка графиков;

- работа со схемами;

- ввод чертежей;

- сканирование кардиограмм и историй болезни.

Принтер-сканеры. Принтер-сканеры появились на рынке совсем недавно. Использование таких аппаратов стало оптимальным ре­шением для тех, кто ограничен в размерах рабочего места.

Этот вид сканеров можно считать ответвлением от листопротяжных сканеров: принцип их действия очень похож.


Рис. 9. Сканирующий картридж Canon IS-22

Однако есть и различия. В основе сканирующих возмож­ностей принтера лежит съемный сканирующий картридж (рис. 10).


Рис. 10. Устройство сканирующего картриджа: 1- источник света; 2- система зеркал; 3- луч света; 4- оригинал; 5- линза; 6- фотоприемник.

Здесь все достаточно стандартно. Свет от источника попадает на оригинал, после чего с помощью линз и систе­мы зеркал отражается на фотоприемник. Фотопринимающий элемент находится в недоступной для света области, что исключает засветку. Источником света обычно являют­ся три светодиода, светящиеся по очереди, поэтому прин­тер-сканеры — трехпроходные. Максимальное оптическое разрешение такого сканера зависит от максимально возмож­ного разрешения печати, поскольку именно от него зависит минимальный шаг сканирующей головки. Соответственно, время сканирования сопоставимо с временем печати, а зна­чит — достаточно велико, по крайней мере, если сравнивать с листопротяжными или планшетными сканерами). Например, для принтера Canon BJC-2000 полноцветное сканирование оригинала формата А4 с раз­решением 360 ppi занимает 10,5 мин.

Качество сканирования у таких принтеров значительно ниже, чем у планшетных сканеров, так как дополнительное горизонтальное перемещение сканирующей головки при­водит к появлению полос, особенно хорошо заметных на од­нородных светлых местах.

Процесс сканирования происходит следующим образом. Сканирующая головка устанавливается на место печатной. Оригинал помещается в пластиковый пакет, одна сторона которого белая, а другая — прозрачная. После этого пакет вставляется в принтер, как обычная бумага. Для выбора области подробного сканирования можно сделать предва­рительное сканирование всего оригинала, но с глубиной цвета 2 бита на пиксел. После этого оригинал снова встав­ляется в принтер и производится более подробное скани­рование оригинала.

Основным преимуществом принтер-сканеров является ком­пактность, то есть возможность совместить два устройства в одном. Однако цена на сканирующий картридж достаточ­но высока, а с учетом того, что планшетные сканеры в по­следнее время дешевеют, выгода от такой многофункцио­нальности становится сомнительной. Если же говорить о принтерах формата A3, то здесь принтер-сканеры действи­тельно имеют преимущество в цене: хотя сканеры таких форматов стоят дорого, но зато и качество не в пример выше.

Рулонные сканеры являются модификацией листопротяжных. Отличие заключается лишь в том, что длина сканиру­емого оригинала неограничена. Обычно такие сканеры могут работать только с перфорированной бумагой, поэтому они неудобны для повседневного использования. Однако для сканирования оригиналов вроде кардиограмм, полученных с помощью самописцев, такой сканер хорошо подходит.

Томографические сканеры предназначены для полного скани­рования трехмерных объектов. Такой сканер сканирует тела в разных проекциях, после чего информация об объекте собирается программой. Недавно Toshiba выпустила опытную мо­дель сканера объемных подвижных объектов. Эта модель воссоздает объемное изображение объекта независимо от сложности фона, на котором он движется (традиционные техноло­гии требуют либо однотонного фона, либо маркеров на объек­те). Принцип действия основан на получении информации об интенсивности отражаемых от объекта инфракрасных лучей.

Сканеры штрих-кодов. Они предназначены для сканирова­ния и распознавания штрих-кодов, причем распознавание происходит, не выходя за пределы сканера: он выдает уже обработанную информацию.


Рис. 11. Сканер штрих-кодов PSC QuickScan 200 CCD

На данный момент не существует общего стандарта под­ключения сканеров штрих-кодов, поэтому используются две основные схемы:

1. Подключение к СОМ-порту компьютера. На этот метод подключения рассчитаны стандартные програм­мы, для работы с такими сканерами.

2. Подключение «в разрыв клавиатуры», В данном случае ска­нер имитирует работу клавиатуры и поэтому может работать с любыми программами. Часто такое подключение исполь­зуется для заполнения баз данных и для инвентаризации. Сканер в этом случае посылает численные значения таким образом, как будто они были набраны на клавиатуре.

Сканеры штрих-кодов классифицируются по следующим признакам:

- по типу излучения — на светодиодные и лазерные;

- по конструктивному исполнению — на ручные, стацио­нарные и универсальные;

- по расстоянию до считываемого штрих-кода — на кон­тактные и бесконтактные.

Светодиодные сканеры практически не отличаются от обычных ручных, разница заключается лишь в источнике освещения. Такие сканеры позволяют считывать данные только с очень ма­лого расстояния, а штрих-код должен быть ровным и четким.

Для лазерного сканера требования к начертанию штрих-кода невысоки, качество и скорость считывания штрих-кода зна­чительно выше, чем у светодиодных сканеров. В этих сканерах в качестве источника излучения используется маломощный лазер.

Ручным сканером управляет оператор — проводит им вдоль штрих-кода. Стационарный сканер установлен неподвиж­но, а объект со штрих-кодом проносят мимо него вдоль счи­тывающей части.

Существуют также модификации штрих-сканеров, предназ­наченные для сканирования пластиковых карт с нанесен­ными на них штрих-кодами. Такие сканеры называются щелевыми считывателями. Для прочтения штрих-кода в них необходимо равномерно провести карту сквозь щель.

Интересна процедура настройки штрих-сканеров. Произво­дитель сканера предоставляет документацию, которая вклю­чает в себя некоторые штрих-коды. Эти штрих-коды — уп­равляющие сканером команды. При сканировании сканер воспринимает эти коды как команды и выполняет их. В случае щелевых считывателей штрих-кодов считываться будут карты с соответствующими штрихами. Это дает воз­можность удобной настройки таких сканеров без примене­ния дополнительных панелей управления.

Выбор сканера. В вопросе выбора сканера решающим фактором является его назначение. Не стоит гнаться за высоким оптическим разрешением — это далеко не всегда нужно.

Если сканер будет использоваться для распознавания тек­стов в небольшом объеме, то лучше всего подойдет недоро­гой планшетный сканер, причем его динамический диапа­зон не имеет значения для данной задачи. Если задача та же, но объем информации велик, то лучше подойдет листопротяжный сканер с лотком.

Если перед вами стоит задача каталогизировать домашний фотоархив, то оптимальным выбором будет планшетный сканер среднего класса, причем лучше, если со слайд-моду­лем, — тогда вы сможете добавить в архив не только отпе­чатанные фотографии, но и просто проявленные пленки.

Для офисных работ нужен более мощный сканер, так как принтеры, устанавливаемые в офисах, обычно обладают более высоким качеством печати. Скорее всего, и слайд-адаптер в офисном сканере не помешает.

Если введенное с помощью сканера изображение предполагается пе­чатать, то рассчитать нужное оптическое разрешение достаточно про­сто. Разделите разрешение печати на принтере на 3 — получится примерное разрешение сканера, повышать которое нет смысла, по­скольку принтер все равно не выедет мелких деталей.

В табл. 2 приведены примерные значения параметров ска­нера, необходимых для соответствующих задач.

Таблица 2. Примерные значения параметров сканера для различных работ


Типовая задача

Оптическое разрешение, ppi

Динамический диапазон сканера

Распознавание текстов

До 300

-

Домашние работы

300-600

До 2,4

Офисные работы

300-600

2,5-3,0

Конструкторские задачи

До 300

-

Изготовление рекламных носителей

От 2400

От 3,0


Теги: Новейшие технологии сканирования. Сканеры специального назначения   Лекция  Информационные технологии
Просмотров: 16601
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Новейшие технологии сканирования. Сканеры специального назначения
Назад