Разрешающая способность сканера: § 6. Устройства ввода

§ 6. Устройства ввода

Содержание урока

Что такое устройства ввода?

Клавиатура

Манипуляторы

Сканер

Другие устройства ввода

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания

§ 6. Устройства ввода

Сканер

Сканер — это устройство для ввода в компьютер графической информации.

С его помощью можно преобразовать в компьютерные данные рисунки, фотографии, снимки на фотоплёнке, а также получить цифровые фотографии объектов не слишком большой толщины.

Принцип работы сканера достаточно прост. Луч света от яркого источника пробегает вдоль поверхности бумаги, а светочувствительные датчики принимают отражённые лучи и определяют их яркость и цвет. Можно сказать, что сканер — это очень сильно упрощённый цифровой фотоаппарат.

Принцип работы планшетного сканера, который часто используется в домашних условиях, показан на рис. 2.9.

Рис. 2.9

Часто с помощью сканера в компьютер вводят текстовые документы. Сканер передаёт в компьютер изображение документа в виде картинки. Чтобы отсканированный текст можно было редактировать, нужно превратить эту картинку в коды символов. Для этого используют программы оптического распознавания символов (англ. OCR: Optical Character Recognition). OCR-программы пытаются «угадать» в пикселях рисунка очертания букв и определить, какие это буквы, сверяя контуры с имеющимися у них образцами.

Как вы думаете, возможно ли распознавание рукописного текста по такому же принципу? В связи с чем могут возникнуть сложности?

Разрешающая способность (разрешение) — это наибольшее количество точек на единицу длины, которые способен различить сканер

.

Разрешающая способность сканера измеряется в пикселях на дюйм (англ. ppi: pixels per inch). Например, отрезок длиной ровно в один дюйм (2,54 см) сканер с разрешающей способностью 300 ppi разделит в длину на 300 пикселей.

Рекомендуемое разрешение зависит от того, с какой целью сканируется материал (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Применение	Разрешение, ppi
Изображения для просмотра на экране	75-150
Сканирование текста без распознавания	150-200
Сканирование текста для распознавания	300-400
Цветное фото для печати	Не менее 300

Следующая страница

Другие устройства ввода

Cкачать материалы урока

Типы вводимого изображения — Мегаобучалка

По данному критерию все существующие сканеры можно подразделить на черно-белые и цветные.

 

Черно-белые сканеры.

Черно-белые сканеры в свою очередь могут подразделяться на штриховые и полутоновые (“серые”).

Первые модели черно-белых сканеров могли работать только в двухуровневом (bilevel) режиме, воспринимая или черный, или белый цвет. Таким образом, сканироваться могли либо штриховые рисунки (например, чертежи), либо двух тоновые изображения. Хотя эти сканеры и не могли работать с действительными оттенками серого цвета, выход для сканирования полутоновых изображений такими сканерами был найден. Псевдополутоновой режим, или режим растрирования (dithering), сканера имитирует оттенки серого цвета, группируя, несколько точек вводимого изображения в так называемые gray-scale-пиксели. Такие пиксели могут иметь размеры 2х2 (4 точки), 3х3 (9 точек) или 4х4 (16 точек) и т.д. Отношение количества черных точек к белым и выделяет уровень серого цвета. Например, gray-scale-пиксель размером 4х4 позволяет воспроизводить 17 уровней серого цвета (включая и полностью белый цвет).

Полутоновые сканеры используют максимальную разрешающую способность, как правило, только в двухуровневом режиме. Обычно они поддерживают 16, 64 или 256 оттенков серого цвета для 4-, 6- и 8-разрядного кода, который ставится при этом в соответствие каждой точке изображения. Разрешающая способность сканера измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения — dpi (dot per inch). Некоторые сканеры обеспечивают аппаратное разрешение 600х1200 dpi. В ряде случаев разрешение сканера может устанавливаться программным путем в процессе работы из ряда значений: 75, 1 150, 200, 300 и 400 dpi.

Благодаря операции интерполяции, выполняемой, как правило, программно, современные сканеры могут иметь разрешение 800 и даже 1600 dpi. В результате интерполяции на получаемом при сканировании изображении сглаживаются кривые линии и исчезают неровности диагональных линий. Интерполяция позволяет отыскивать значения промежуточных величин по уже известным значениям. Например, в результате сканирования один из пикселов имеет значение уровня серого цвета 48, а соседний с ним — 76. Использование простейшей линейной интерполяции позволяет сделать предположение о том, что значение уровня серого цвета для промежуточного пикселя могло бы быть равно 62. Если вставить все оценочные значения пикселов в файл отсканированного изображения, то разрешающая способность сканера как бы удвоится, то есть вместо обычных 400 dpi станет равной 800 dpi.

 

Принцип работы черно-белого сканера.

Сканируемое изображение освещается белым светом, получаемым, как правило, от флуоресцентной лампы. Отраженный свет через редуцирующую (уменьшающую) линзу попадает на фоточувствительный полупроводниковый элемент, называемый прибором с зарядовой связью ПЗС (Change- Coupled Device, CCD), в основу которого положена чувствительность проводимости p-n-перехода обыкновенного полупроводникового диода к степени его освещенности. На p-n-переходе создается заряд, который рассасывается со скоростью, зависящей от освещенности. Чем выше скорость рассасывания, тем больший ток проходит через диод.

Каждая строка сканирования изображения соответствует определенным значениям напряжения на ПЗС. Эти значения напряжения преобразуются в цифровую форму либо через аналого-цифровой преобразователь АЦП (для полутоновых сканеров), либо через компаратор (для двухуровневых сканеров). Компаратор сравнивает два значения (напряжение или ток) от ПЗС и опорное, причем в зависимости от результата сравнения на его выходе формируется сигнал 0 (черный цвет) или 1 (белый). Разрядность АЦП для полутоновых сканеров зависит от количества поддерживаемых уровней серого цвета. Например, сканер, поддерживающий 64 уровня серого, должен иметь 6-разрядный АЦП. Каким образом сканируется каждая следующая строка изображения, целиком зависит от типа используемого сканера.

 

Цветные сканеры.

В настоящее время существует несколько технологий для получения цветных сканируемых изображений. Один из наиболее общих принципов работы цветного сканера заключается в следующем. Сканируемое изображение освещается уже не белым цветом, а через вращающийся RGB-светофильтр. Для каждого из основных цветов (красного, зеленого и синего) последовательность операций практически не отличается от последовательности действий при сканировании черно-белого изображения. Исключение составляет только этап предварительной обработки и гамма-коррекции цветов, перед тем как информация передается в компьютер. Этот этап является общим для всех цветных сканеров.

В результате трех проходов сканирования получается файл, содержащий образ изображения в трех основных цветах — RGB (образ композитного сигнала). Если используется восьмиразрядный АЦП, который поддерживает 256 оттенков для одного цвета, то каждой точке изображения ставится в соответствие один из 16,7 миллиона возможных цветов (24 разряда).

Наиболее существенным недостатком описанного выше метода является увеличение времени сканирования в три раза. Проблему может представлять также “выравнивание” пикселов при каждом из трех проходов, так как в противном случае возможно размывание оттенков и “смазывание” цветов.

В сканерах известных японских фирм Epson и Sharp, как правило, вместо одного источника света используется три, для каждого цвета отдельно. Это позволяет сканировать изображение всего за один проход и исключает неверное “выравнивание” пикселов. Сложности этого метода заключаются обычно в подборе источников света со стабильными характеристиками.

Другая японская фирма — Seiko Instruments — разработала Цветной планшетный сканер SpectraPoint, в котором элементы ПЗС были заменены фототранзисторами. На ширине 8,5 дюйма размещено 10200 фототранзисторов, расположенных в три колонки по 3400 в каждой. Три цветных фильтра (RGB) устроены так, что каждая колонка фототранзисторов воспринимает только один основной цвет. Высокая плотность интегральных фототранзисторов позволяет достигать хорошей разрешающей способности — 400 dpi (3400/8,5) — без использования редуцирующей линзы.

Принцип действия цветного сканера ScanJet Iic фирмы Hewlett Packard несколько иной. Источник белого света освещает сканируемое изображение, а отраженный свет через редуцирующую линзу попадает на трех полосную ПЗС через систему специальных фильтров, которые и разделяют белый свет на три компонента: красный, зеленый и синий. Физика работы подобных фильтров связана с явлением дихроизма, заключающегося в различной окраске одноосных кристаллов в проходящем белом свете в зависимости от положения оптической оси. В рассматриваемом случае фильтрация осуществляется парой таких фильтров, каждый из которых представляет собой “сэндвич” из двух тонких и одного более толстого слоя кристаллов. Первый слой первого фильтра отражает синий свет, но пропускает зеленый и красный. Второй слой отражает зеленый свет и пропускает красный, который отражается только от третьего слоя. Во втором фильтре, наоборот, от первого слоя отражается красный свет, от второго — зеленый, а от третьего — синий. После системы фильтров разделенный красный, зеленый и синий свет попадает на собственную полосу ПЗС, каждый элемент которого имеет размер около 8 мкм. Дальнейшая обработка сигналов цветности практически не отличается от обычной. Заметим, что подобный принцип работы используется и в цветных сканерах фирмы Ricoh.

Видеоввод.

Цифровое видео первоначально представляло собой преобразованный в цифровой формат аналоговый сигнал, в котором данные о серии изображений сохранялись на каком-либо запоминающем устройстве. Появление цифровых видеокамер позволило получать сигнал сразу в цифровой форме. Для них был разработан новый цифровой формат записи на магнитную ленту — DVC (Digital Video Cassette) или DV (Digital Video). Это компонентный формат представления сигнала, который обеспечивает разрешение по горизонтали 500 линий. Оцифровка осуществляется с разрешением 720 х 576 согласно схеме 4:2:0 (каждый кадр содержит 720 х 576 значений яркости Y и по 360 х 288 значений цветоразностных сигналов U и V). Благодаря раздельной записи видео и звука формат DV позволяет добавлять звуковое сопровождение после завершения записи или редактирования видео, а также перезаписывать звук.

Для телевидения также разработан новый цифровой стандарт HDTV (High Definition Television), который обеспечивает 1200 строк разрешения при соотношении размера кадра 16х9 по горизонтали и вертикали.

Для уменьшения объема цифровых видеофайлов используют методы сжатия данных, которые базируются на математических алгоритмах устранения, группировки и усреднения схожих данных, присутствующих в видеосигнале. Существует большое количество разнообразных алгоритмов сжатия, включая Compact Video, Indeo, Motion-JPEG, MPEG, Cinepak, Sorenson Video. Все они могут быть разделены на следующие категории.

Обычное сжатие (в режиме реального времени). Система оцифровки видеосигнала с одновременным сжатием. Для качественного выполнения этих операций требуются высокопроизводительные специальные процессоры. Большинство плат ввода/вывода видео на PC пропускают кадры, что нарушает плавность изображения и его синхронизацию со звуком.

Симметричное сжатие. Оцифровка и запись производится при параметрах последующего воспроизведения (например, разрешение 640 х 480 при скорости 30 кадров в секунду).

Асимметричное сжатие. Обработка выполняется при существенных затратах времени. Так, отношение асимметричности 150:1 указывает, что 1 минута сжатого видео соответствует затратам на сжатие в 150 минут реального времени.

Сжатие с потерей или без потери качества. Все методы сжатия приводят к некоторой потере качества. Существует только один алгоритм (разновидность Motion-JPEG для формата Kodak Photo CD), который выполняет сжатие без потерь, однако он оптимизирован только для фотоизображений и работает с коэффициентом 2:1.

Коэффициент сжатия — это цифровое выражение соотношения между объемом исходного и сжатого материала. Качество видео зависит от используемого алгоритма сжатия, параметров видеоплаты оцифровщика, конфигурации компьютера и даже от программного обеспечения. Для MPEG сейчас стандартом считается соотношение 200:1. Различные варианты Motion-JPEG работают с коэффициентами от 5:1 до 100:1, хотя уже при уровне 20:1 трудно добиться нормального качества изображения.

 

Также существует специальное устройство, называемое видеовводом. Оно позволяет обеспечить физическое взаимодействие пользователя с персональным компьютером в ходе работы с развлекательными и деловыми программами и ресурсами Интернета. Данная перспективная технология по существу «погружает» человека в виртуальный мир.

 

От чего зависит точность 3д сканирования

Говоря о точности 3D сканера, обычно имеют ввиду уровень соответствия полученной трехмерной модели реальным характеристикам образца.

Данный параметр определяет погрешность 3D сканера или интервал, в пределах которого могут варьироваться результаты сравнения.

Точность 3D сканера зависит не только от «железа», то есть от собственных характеристик устройства, но и от ряда других факторов, в частности на точность влияют:

• размер объекта: 3d-сканирование крупных объектов производится по частям, а сшивка увеличивает погрешность;
• правильный выбор объективов;
• правильные настройки сканера;
• правильная подготовка объекта к сканированию;
• субъективные факторы при сканировании: колебания поверхности, освещение.

Один и тот же сканер может выдавать разные значения точности в зависимости от предмета сканирования и квалификации исполнителя. Именно поэтому многие производители сканеров избегают указывать точность в технических характеристиках устройства, заменяя ее другими, более объективными параметрами (см. Таблица 1), например, разрешением. Разрешение и точность – разные понятия, хотя высокое разрешение и увеличивает точность. Характеристика точности у производителя обычно соответствует идеальному объекту при идеальных условиях сканирования (см. Таблица 2). 

Таблица 1. Характеристические особенности 3D сканеров

Характеристика	Описание	Зависит от
Разрешение (разрешающая способность)	Наименьшее расстояние между сканируемыми точками в мм.	Обуславливается размерами сканируемой области, характеризующей разрешающей способностью камер и принципом работы сканера. Для повышения точности разрешение сканера должно быть меньше 1/2 размера самой мелкой исследуемой детали или минимального размера изделия.
Детализация	Размер объекта в мм, форму которого может распознать сканер. Стандартное значение для 3D сканера: 1 мм.	Сканеры различных производителей имеют различные значения детализации. Ручные сканеры, как правило, имеют меньшие значения детализации по сравнению с фиксированными.
Шум 	Случайная образовывающая суммарной ошибки измерения. Может быть установлена при повторных сканированиях данного объекта в абсолютно тех же условиях путём сравнения с первым результатом.	Зависит от нескольких различных факторов. Например, качества поверхности (гладкость/шероховатость, неровности и неоднородности поверхности) сканируемого объекта, направления сканирования, расположения камер (относительно объекта и друг друга), освещения объекта и т. д.
Точность 	Общая суммированная ошибка измерения.	Включает в себя как случайную, так и систематические составляющие.

 

Табличные значения точности, как правило, расписаны для идеальных объектов, находящихся в идеальных условиях – твёрдое гладкое изделие, сканируемое при постоянной температуре и т.д. Любое отклонение от эталонных условий влияет на полученное значение точности. В таблице представлены основные параметры, влияющие на точность 3д сканирования. 

Таблица 2. Причины потери точности при трехмерном сканировании

Идеальные условия	Условия, вызывающие затруднения	Результат работы в неидеальных условиях
Твёрдый объект	Деформируемый объект	Части объекта, отсканированные с разных ракурсов искажены. Возникают проблемы при совмещении частей в единое изделие
Статичный объект	Перемещения объекта относительно сканера в процессе сканирования	Любое движение приводит к искажению результата и ухудшению детализации
Светлый объект	Тёмный объект	Большинство сканеров не сканирует черные объекты, в 3д модели на этих местах будут дыры, требуется их предварительное матирование
Матовый объект	Блестящий или полупрозрачный объект	В 3д модели на этих местах будут дыры, требуется их предварительное матирование
Гладкий объект	Наличие острых рёбер	Острые края немного смягчаются, желательно соблюдать правила взаимного расположения сканера и острых краёв
Деталь без отверстий	Изделие с краями листового материала	Край тонкого листа на 3D данных всегда обрывается, не доходя до реальной границы объекта
Хорошие геометрические особенности объекта	Вырожденности вдоль одной или нескольких осей	Отдельные фрагменты невозможно качественно совместить, точность без использования маркеров становится неконтролируемой
Объект целиком находится в области сканирования	Большой или длинный объект, требуется сканирование фрагментами	При совмещении фрагментов появляются ошибки
Объект сканируется перпендикулярно к поверхности	Сканируется “под углом”	Снижение значений точности и детализации.
Сканер прогрет до рабочей температуры и затем откалиброван	3D сканер не прогрет до приемлемой рабочей температуры	Измерения заведомо будут содержать ошибки
Калибровочное поле измерено при текущей температуре	Сканирование производится в условиях ненормированной температуры	Масштаб результата будет отличаться от реального объекта
Освещение не мешает процессу сканирования 	Яркое направленное внешнее освещение	Повышенный уровень шумов в данных или невозможность работы
Камеры расположены на рекомендованном расстоянии	Камеры сдвинуты для сканирования впадин и поднутрений	Повышенный шум в данных
Температура в помещении стабильная	Температура в помещении меняется от внешних погодных условий	Изменение параметров изделия в зависимости от внешней температуры

 

Влияние температуры на точность

Подавляющее количество веществ расширяется при нагревании. Эффект теплового расширения уменьшает точность 3д сканирования. В неподготовленном помещении температура может колебаться в пределах 10 и более градусов. При этом размеры объектов в зависимости от материала их исполнения будут меняться в большую или меньшую сторону. Таким образом, для некоторых объектов нет существенной ценности в точности более 0.1-0.2 мм/метр. 

Точность при совмещении сканов объекта

Сканируя объект с разных ракурсов, появляется сложность в обработке дальнейших результатов, поскольку возникают погрешности при совмещении различных фрагментов. Используется несколько технологий совмещения:

1. Совмещения по поверхностным геометрическим отличительным чертам. Точность этой технологии самая высокая, но только если объект обладает достаточным количеством характерных особенностей. Если объект целиком помещается в области сканирования, падение точности при совмещении малозначимо. В случае если геометрических особенностей не достаточно (сканирование больших гладких объектов), используются другие технологии совмещения.

2. Совмещение по маркерам. Перед процессом сканирования происходит подготовка модели к работе – в произвольном хаотичном порядке равномерно по поверхности наклеиваются маркеры контрастного (по отношению к объекту) цвета. Сканер автоматически считывает координаты маркером и совмещает фрагменты.

3. Совмещение по маркерам с использованием фотограмметрической системы. Для больших объектов используется технология, когда координаты маркеров оцениваются заранее с помощью фотограмметрической системой, что обеспечивает высокую точность. 

Примеры задач и требования по точности

Для обеспечения идеальной точности требуется дорогостоящее оборудование. Однако не для всех изделий требуются высокие значения точности. Поэтому необходимо понимать стоит ли вкладывать бюджет в такие параметры.
К примеру, высокое требование по точности применяется в таких задачах как контроль изготовления лопаток турбин или клапанов искусственного сердца.

В общем случае при сканировании большинства других изделий достаточно точности в 0,1% от измеряемой длины. При сканировании автомобильного бампера, то есть детали, соединённой с другими деталями минимально достаточной точностью считается 1 мм и менее. В большинстве дизайнерских и творческих задач, например, при сканировании гипсовых форм, скульптур и ювелирных изделий предъявляются элементарные требования к точности, в первую очередь необходимо снизить шум, улучшить детализацию, максимально тщательно проработать поверхность объекта. 

Таблица 3. Примеры задач и требования по точности 

Пример задачи	Требования
Сканирование бюста из гипса, змею или зайца из папье-маше, статую. Уменьшенные копии скульптур предполагается изготовлять с помощью станков с ЧПУ или печатать на 3D принтере.	В этом случае необходимости в высокой точности нет. Большое значение имеет получение визуально идентичного результата, т. е. требуется высокая детализация, минимальный уровень шума. Конечный результат — получение законченного STL файла, пригодного для дальнейшей работы с изготовителем.
Сканирование велосипедной вилки, педали, рамы. Результаты сканирования станут основой для моделирования другой вилки, педали, рамы. 	 Поверхности старой вилки и педали не представляют интереса. Особую важность представляют места креплений, посадки и линии присоединения. В указанных местах необходима точность порядка 0.5 мм.
Сканирование стеклянной бутылки. На основании полученного результата будет создана новая форма. 	Требования по точности минимальны. Форма горлышка и элементы резьбы берутся из CAD модели. Форма самого сосуда будет создана заново. Т.К. форма гладкая, значения уровня шума и детализации не значимы.
Сканирование фамильного перстня, серёжек, подвески.	Результат должен быть с высоким разрешением и детализацией, низким уровнем шума. Значения точности не важны.

  

Точность при разработке твердотельной 3D модели

Со сканера мы получаем сырой файл (облако точек или полигональная модель), которую потом доводим до твердотельной 3D модели в CAD-программе, например, SoliDWorks.
Моделируя объекты на основе полученных данных, размеры как правило округляют до целых значений. Для примера при сканировании получили алюминиевый корпус с габаритами 327.18 x 240.05 x 194.76 мм – в этом случае конструктор почти всегда скорректирует размеры в работе на 327.00 x 240.00 x 195.00 мм.

Кроме того форма новых CAD объектов, построенная по STL данным со сканера, может значительно отличаться от фактической поверхности, так как при её построении средствами CAD пакетов применяются функции математической аппроксимации, сглаживания и упрощения поверхности. 

P.S.

Для решения задач, в которых точность имеет ключевую важность, часто помимо сканера используются дополнительные измерительные системы. Необходимо понимать, что 3D сканер хоть и обладает выдающимися техническими характеристиками, измерительным прибором он всё же не является. В связи с этим, прежде чем запустить деталь в серийное производство, необходимо сделать пробную серию что бы проверить результат в работе и скорректировать возможные недоработки.

Классификация сканеров — МегаЛекции

Существует немало моделей сканеров, которые различаются методом сканирования, допустимым размером оригинала и качеством оптической системы. По способу организации перемещения считывающего узла относительно оригинала сканеры делятся на планшетные, барабанные и ручные. В планшетных сканерах оригинал кладут на стекло, под которым двигается оптико-электронное считывающее устройство. В барабанных сканерах оригинал через входную щель втягивается барабаном в транспортный тракт и пропускается мимо неподвижного считывающего устройства. Барабанные сканеры не дают возможности сканировать книги, переплетенные брошюры и т. п.. Ручной сканер необходимо плавно перемещать вручную по поверхности оригинала, что не очень удобно. При систематическом использовании лучше иметь, хоть и более дорогой, настольный планшетный сканер.

Основные технические характеристики сканеров:

Разрешающая способность. Сканер рассматривает любой объект как набор отдельных точек (пикселов). Плотность пикселов (количество на единицу площади) называется разрешающей способностью сканера и измеряется в dpi (dots per inch — точек на дюйм). Пиксели располагаются строками, образовывая изображение. Процесс сканирования происходит по строкам, вся строка сканируется одновременно. Обычная разрешающая способность сканера составляет 200-720 dpi. Большее значение (свыше 1000) отображает интерполяционную разрешающую способность, достигаемую программным путем с использованием математической обработки параметров расположенных возле точек изображения.

Качество отсканированного материала зависит также от оптической разрешающей способности (определяется количеством светочувствительных диодов CCD-матрицы на дюйм) и механической разрешающей способности (определяется дискретностью движения светочувствительного элемента или системы зеркал относительно листа). Выбор разрешающей способности определяется дальнейшим применением результатов сканирования: для художественных изображений, печатаемых на фотонаборных машинах разрешающая способность должна составлять 1000-1200 dpi, для печати изображения на лазерном или струйном принтере — 300-600 dpi, для просмотра изображения на экране монитора — 72-150 dpi, для распознавания текста — 200-400 dpi.

Глубина представления цветов. При преобразовании оригинала в цифровую форму, сохраняются данные о любом пикселе изображения. Простые сканеры определяют наличие или отсутствие цвета, результирующее изображение будет черно-белым. Для представления пикселов достаточно одного разряда (0 или 1). Для передачи оттенков серого между черным и белым цветом необходимо как минимум 4 разряда (16 оттенков) или 8 разрядов (256 оттенков). Чем больше разрядов, тем качественней передаются цвета. Большинство современных цветных сканеров поддерживает глубину цвета 24 разряда. Соответственно, сканер разрешает распознавать около 16 млн. цветов и можно качественно сканировать фотографии. На рынке сканеров есть модели, которые имеют глубину представления цвета 30 и 34 разряда.

Динамический диапазон. Диапазон оптической плотности, определяет спектр полутонов. Оптическая плотность определяется как отношение падающего света к отраженному и колеблется в диапазоне от 0,0 (абсолютно белое тело) до 4,0 (абсолютно черное тело). Значение диапазона дополняется буквой D и определяет степень его чувствительности. Большинство планшетных сканеров имеют стандартный диапазон 2,4 D, неважно различают близкие оттенки одного цвета, но этого достаточно для непрофессионального пользователя.

Метод сканирования. Качество сканированного цветного изображения зависит от метода накопления сканером данных. Различают два основных метода, которые отличаются количеством проходов CCD-матрицы над оригиналом. Первые сканеры использовали 3-проходное сканирование. При каждом проходе сканировался один из цветов палитры RGB. Современные сканеры используют однопроходную методику, которая разделяет световой луч на составляющие с помощью призмы.

Область сканирования. Максимальный размер сканируемого изображения. Ручные сканеры — до 105 мм, барабанные, планшетные сканеры — от формата А4 до Full Legar (8.5’x14′).

Скорость сканирования. Нет стандартной методики, которая определяет производительность сканера. Производители указывают количество миллисекунд сканирования одной строки. Но нужно учитывать также способ подсоединения к компьютеру, драйвер, схему передачи цветов, разрешающую способность. Поэтому скорость сканирования определяется экспериментальным путем.

Модемы

Модем — это устройство, предназначенное для подсоединения компьютера к обычной телефонной линии. Название происходит от сокращения двух слов — Модуляция и Демодуляция.

Компьютер вырабатывает дискретные электрические сигналы (последовательности двоичных нулей и единиц), а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме (то есть в виде сигнала, уровень которого изменяется непрерывно, а не дискретно). Модемы выполняют цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразования. При передаче данных, модемы накладывают цифровые сигналы компьютера на непрерывную частоту телефонной линии (модулируют ее), а при их приеме демодулируют информацию и передают ее в цифровой форме в компьютер. Модемы передают данные по обычным, то есть комутированным, телефонным каналам со скоростью от 300 до 56 000 бит в секунду, а по арендованным (выделенным) каналам скорость может быть и выше. Кроме того, современные модемы осуществляют сжатие данных перед отправлением, и соответственно, реальная скорость может превышать максимальную скорость модема.

По конструктивному выполнению модемы бывают встроенными (вставляются в системный блок компьютера в один из слотов расширения) и внешними (подключаются через один из коммуникационных портов, имеют отдельный корпус и собственный блок питания). Однако, без соответствующего коммуникационного программного обеспечения, важнейшей составляющей которого является протокол, модемы не могут работать. Наиболее распространенными протоколами модемов являются v.32 bis, v.34, v.42 bis и прочие.

Современные модемы для широкого круга пользователей имеют встроенные возможности отправления и получения факсимильных сообщений. Такие устройства называются факсами-модемами. Также, есть возможность поддержки языковых функций, с помощью звукового адаптера.

На выбор типа модема влияют следующие факторы:

· цена: внешние модемы стоят дороже, поскольку в цену входит стоимость корпуса и источника питания;

 

· наличие свободных портов/слотов: внешний модем подсоединяется к последовательному порту. Внутренний модем к слоту на материнской плате. Если порты или слоты занятые, нужно выбрать одно из устройств;

 

· удобство пользования: на корпусе внешнего модема имеются индикаторы, отображающие его состояние, а также выключатель источника питания. Для установки внешнего модема не нужно разбирать корпус компьютера.

Контрольные вопросы

1. Какие устройства называются периферийными? Почему?
2. Опишите принцип действия матричных принтеров.
3. Какие вы знаете потребительские характеристики принтеров?
4. В каких единицах измеряется разрешающая способность принтеров и сканеров?
5. В чем состоит принцип действия лазерных принтеров?
6. Какая цветовая модель реализована в цветных струйных принтерах?
7. Для чего предназначенные сканеры? В каких случаях их целесообразно использовать?
8. Чем определяется выбор разрешающей способность сканирования?
9. Какие типы сканеров вы знаете? В чем между ними разница?
10. Какие функции выполняют модемы?
11. Какие факторы влияют на выбор типа модема?

Лекция 8 » Программное обеспечение»

В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент времени решается задача соответственно выбранной программе. После ее завершения в память загружается другая программа и т.д.

Программа — это запись алгоритма решения задачи в виде последовательности команд или операторов языком, который понимает компьютер. Конечной целью любой компьютерной программы является управление аппаратными средствами.

Для нормального решения задач на компьютере нужно, чтобы программа была отлажена, не требовала доработок и имела соответствующую документацию. Поэтому, относительно работы на компьютере часто используют термин программное обеспечение (software), под которым понимают совокупность программ, процедур и правил, а также документации, касающихся функционирования системы обработки данных.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии. Состав программного обеспечения вычислительной системы называется программной конфигурацией. Между программами существует взаимосвязь, то есть работа множества программ базируется на программах низшего уровня.

Междупрограммный интерфейс — это распределение программного обеспечения на несколько связанных между собою уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамиду, где каждый высший уровень базируется на программном обеспечении предшествующих уровней. Схематично структура программного обеспечения приведена на рис. 1.

Прикладной уровень Служебный уровень Системный уровень Базовый уровень

Базовый уровень

Базовый уровень является низшим уровнем программного обеспечения. Отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовое программное обеспечение содержится в составе базового аппаратного обеспечения и сохраняется в специальных микросхемах постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), образуя базовую систему ввода-вывода BIOS. Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время эксплуатации.

Системный уровень

Системный уровень — является переходным. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. От программ этого уровня зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы. При подсоединении к компьютеру нового оборудования, на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для остальных программ взаимосвязь с устройством. Конкретные программы, предназначенные для взаимодействия с конкретными устройствами, называют драйверами.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Благодаря ему, можно вводить данные в вычислительную систему, руководить ее работой и получать результат в удобной форме. Это средства обеспечения пользовательского интерфейса, от них зависит удобство и производительность работы с компьютером.

Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера. Наличие ядра операционной системы — это первое условие для возможности практической работы пользователя с вычислительной системой. Ядро операционной системы выполняет такие функции: управление памятью, процессами ввода-вывода, файловой системой, организация взаимодействия и диспетчеризация процессов, учет использования ресурсов, обработка команд и т.д.

Служебный уровень

Программы этого уровня взаимодействуют как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке и настройки компьютерной системы, а также для улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (программы обслуживания) сразу входят в состав операционной системы, дополняя ее ядро, но большинство являются внешними программами и расширяют функции операционной системы. То есть, в разработке служебных программ отслеживаются два направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование.

---

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Технологическая настройка сканера по оригиналу процесса

Когда сканер откалиброван, можно делать выполнение настройки каких-то параметров под оригинал:

1. Разрешающая способность сканирования. Разрешающую способность принято определять по формуле:

RC = L × m × Q,

где  L – линиатура растра, с которой будет воспроизведено изображение;

       m – масштаб воспроизведения;

       Q – коэффициент качества.

Использование этой формулы может быть объяснено с нескольких позиций:

— использование теоремы отсчетов

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

— этот способ не очень строг, но нагляден

Суть формулирования формулы заключается в том, что любой элемент в оригинале соответственно будет отображать некоторый элемент в изображении. Если масштаб равен 1, то эти элементы в оригинале и репродукции будут равны между собой. В принципе размер элемента в оригинале можно выбрать произвольно, но в репродукции он не произволен, то есть он равен растровому элементу, с которым будет воспроизводиться изображение, то есть он равен линиатуре полиграфического растра, который будет применяться. Только в пределах этого элемента мы формируем растровую точку, размер которой будет определяться оптической плотностью или сигналом оригинала.

Растровая точка будет определяться оптической плотностью на репродукции, которая будет соответствовать усредненной оптической плотности на оригинале. Более подробное считывание ничего не дает, потому что будем определять точку определенного размера.

Коэффициент качества возникает вследствие того, что на самом деле такое соотношение между элементом на оригинале и элементом на изображении существует только при угле поворота растра, равном нулю, что соответствует только для желтой краски.

При других углах поворота, например, 45°, формируемый элемент в оригинале будет воспроизводиться под углом  к сетке отсчета.

Растровая точка, расположенная вдоль направления сканирования, будет располагаться в 1,4 раза ближе, чем точки сетки с углом поворота 0°. Это требует, соответственно, увеличения объема информации, считываемой с оригинала, что и определяет фактор качества.

Такой фактор качества при угле поворота 45° должен быть 1,4. Обычно его выбирают в интервале от 1,5 до 2.

Большой необходимости увеличения фактора качества до двух нет, так как качество получается такое же при 1,5, но при этом сокращается размер файла примерно в 2 раза.

Можно пользоваться формулой с коэффициентом качества, равным 1,5.

Если речь идет о частотно-модульном растрировании, коэффициент качества может быть выбран равным 1, так как для нерегулируемого растра угол поворота не актуален.

Если необходимо сканировать штриховые изображения, то в этом случае RC выбирают по следующим законам.

RC должна быть максимальной для обеспечения максимальной точности воспроизведения границы, однако, исходя из теоремы отсчетов, эта разрешающая способность в случае вывода штриховых изображений вместе с тоновыми, должна быть ориентирована также на разрешающую способность фотовывода, поскольку разрешающая способность фотовывода определяется линиатурой растра и выбирается исходя из этих соображений. Вследствие ограничения разрешающей способности фотовывода, разрешающую способность сканирования не целесообразно выбирать больше, чем разрешающая способность фотовывода, деленная на 2.

Если Rb = 2540 lpi (линий на дюйм), то нет смысла RC иметь больше потому, что по точке отсчета фотовывода можно точно передать только те детали, которые отсканированы с разрешением .

Если m = 1, то RC от 225 ppi до 300 ppi, в зависимости от выбранного коэффициента качества.

Максимальная разрешающая способность используется в случае максимальных увеличений. Если RC = 3000, то при стандартной линиатуре 160 lpi и при Q = 2, можно увеличить масштаб в 10 раз. Если RC = 10000, то масштаб можно увеличить в 30 раз.

Скорее всего, это не приведет ни к чему хорошему.

Стандарты предусматривают, что масштаб не должен превышать восьми разового увеличения.

Избежание увеличения больше, чем в 10 раз, связано с тем, что разрешающая способность пленок, на которых изготавливают оригиналы, составляет примерно 100 лин/мм = 1000 лин/см = 2540 лин/дюйм. Это значит, что при такой частоте изображения функции передачи модуляции объекта приходят практически к нулевому значению. В этом случае будет считываться аналоговый шум.

2. Согласование динамического диапазона оригинала и динамического диапазона сканера.

Если динамический диапазон оригинала больше динамического диапазона сканера, часть тонов не будет считываться.

Если динамический диапазон оригинала меньше динамического диапазона сканера, и они не согласованы, то есть, не произведены правильные установки черной и белой точек, то часть динамического диапазона сканера не будет использоваться, следовательно, для воспроизведения этого оригинала не будут использоваться все разряды квантования, которое может обеспечить данный сканер. Это приводит к более грубому квантованию оригинала, что может стать заметным в процессе дальнейшей обработки изображения, то есть, возможно проявление эффекта пастеризации (появление следов квантования). Максимальное использование динамического диапазона и оптимальное квантование происходит при согласовании динамических диапазонов.

В современных сканерах согласование динамических диапазонов сканера и оригинала обычно происходит в автоматическом режиме. Для этого предварительно строят гистограммы изображения, по ним находят черную и белую точки и к этим точкам привязывают динамический диапазон сканера. Однако, в некоторых случаях такой автоматический метод согласования динамических диапазонов может привести к ошибочным результатам вследствие того, что сканер за черную и белую точки изображения может принять некоторые дефектные точки, например, царапины, грязь или точки, расположенные вне поля изображения.

Кроме того, в некоторых случаях целесообразно вручную перенастроить черную и белую точки, задав в качестве таких точек реально значимые участки гистограммы.

Такая ручная перенормировка обычно возможна в современном программном обеспечении.

Сама технология сканирования обычно предусматривает 3 этапа сканирования:

—       на первом этапе осуществляется предварительный просмотр изображения всего оригиналодержателя и выбор интересующего объекта, его предварительное кадрирование

—       на втором этапе осуществляется предварительное сканирование с низким разрешением (с экранным разрешением), при котором создается визуально контролируемое изображение, производятся некоторые предварительные установки: выбор разрешающей способности, масштаба изображения, динамического диапазона, базовой плотности, зеркальности изображения. По этому предварительному изображению можно осуществить настройки градационной коррекции, цветовой коррекции, частотной коррекции

—       затем производится третий этап сканирования, при котором получают изображение с большей разрешающей способностью – полное сканирование, с рабочей разрешающей способностью и установками, которые были выбраны. Это изображение записывается в файл, который может использоваться по различному назначению, в том числе, для дальнейшей обработки в обрабатывающей станции

Объем информации, который получается при сканировании:

(байт)

a, b – линейные размеры ширины и высоты изображения

k – число каналов

n – число разрядов квантования в каждом канале

k×n – глубина цвета

1 байт = 8 бит

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Фотодатчики, применяемые в сканерах — КиберПедия

В современных сканерах применяют фотодатчики двух типов: фотоэлектронные умножители — ФЭУ (РМТ — Photomulti Plier Tube) или приборы с зарядовой связью — ПЗС (ССО — Charge-Coupled Device).

Фотоэлектронный умножитель изобретен советским инженером Л.А. Кубецким в 1930 г. ФЭУ, изображенный на рисунке 2, представляет электровакуумный прибор, внутри которого расположены электроды — катод, анод и диноды. Световой поток от объекта сканирования вызывает эмиссию (это явление испускания электронов из твёрдых тел) электронов из катода. В соответствии с законом фотоэффекта фототок эмиссии прямо пропорционален интенсивности падающего на него светового потока. Вылетающие из катода электроны под действием разности потенциалов между катодом и ближайшим к нему электродом — динодом притягиваются к последнему и выбивают с его поверхности вторичные электроны, число которых многократно превышает первичный электронный поток с катода.

Рисунок 2 — Схема включения ФЭУ

 

Это обеспечивается благодаря тому, что диноды выполнены из материалов, имеющих высокий коэффициент вторичной эмиссии, а между ними приложены потенциалы, обеспечивающие усиление вторичной эмиссии. В результате через сопротивление нагрузки в анодной цепи ФЭУ протекает усиленный ток. Коэффициент усиления фототока в ФЭУ достигает 10⁸ . Такое усиление достигается за счет подачи на ФЭУ напряжения от высоковольтного источника (в зависимости от количества динодов — от 500 до 1500 В), причем потенциалы распределяются между электродами равномерно с помощью делителя напряжения. ФЭУ обладает высокой чувствительностью (1 А/лм), а его спектральный диапазон, определяемый областью длин волн регистрируемого излучения, соответствует задачам сканирования, поскольку перекрывает видимый спектр световых волн.

Прибор с зарядовой связью — это твердотельный электронный фотоприемник, состоящий из множества миниатюрных фоточувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света, и конструктивно выполняются в виде матриц или линеек (рисунок 3).

 

Рисунок 3 — Устройство ПЗС-линейки

 

Работу ПЗС впервые продемонстрировали В. Бойл и Дж. Смит в 1970 г. Принцип действия ПЗС основан на зависимости проводимости р-n-перехода полупроводникового диода от его освещенности. Устройство ПЗС-линейки показаны на рисунке 3, ПЗС представляет собой полупроводниковый кристалл (как правило, кремний), на поверхность которого нанесена прозрачная оксидная пленка, выполняющая функцию диэлектрика в микроскопических конденсаторах. Одной из обкладок такого конденсатора является поверхность самого кристалла, а другой — нанесенные на диэлектрик металлизированные электроды толщиной не более 0,6 мкм.

К электродам в определенной последовательности подается низкое напряжение (5-10 В). Это приводит к тому, что под электродами образуются так называемые потенциальные ямы в виде скоплений электронов. Под воздействием света в результате внутреннего фотоэффекта появляются свободные электроны. Количество электронов, скапливающихся под чувствительной площадкой каждого электрода, пропорционально интенсивности светового потока, падающего на чувствительную площадку данного электрода. Электроны образуют зарядовый пакет. Если ПЗС выполнен в виде линейки, зарядовые пакеты передаются из одной потенциальной ямы в соседнюю, достигая последней ячейки, откуда поступают на предварительный усилитель. ПЗС-линейка может содержать до нескольких тысяч фоточувствительных ячеек. Размер элементарной ячейки ПЗС определяет разрешающую способность сканера. Область спектральной чувствительности ПЗС расположена в видимой части спектра, причем наибольшая чувствительность наблюдается ближе к красной области.

 

Виды сканеров

В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы — настоль­ные (Desktop) и ручные (Hand-held).

Планшетные сканеры

Световой поток от источника со стабильным спектром излучения, близким к дневному свету (как правило, специальная люминесцентная лампа с цветовой температурой 5000 или 5500 К), проходит через неподвижно размещенный на прозрачной поверхности (стекле) оригинали диафрагму в виде узкой щели, параллельной источнику света (рисунок 4). Диафрагма позволяет ограничить размер элемента изображения, считываемый каждым элементом ПЗС-линейки. При сканировании в отраженном свете оригинал освещается «снизу» (при расположении системы считывания в соответствии с рисунком).

 

Рисунок 4 – Устройство планшетного сканера

 

«Полоса» света, прошедшая через диафрагму, фокусируется объективом и пропускается через систему полупрозрачных зеркал, распределяющих световой поток на три части, приблизительно равные по интенсивности. Каждый из трех световых пучков пропускается через один из трех светофильтров, соответствующих трем составляющим в аддитивной модели смешения цветов (красный, синий, зеленый).Лампа, ПЗС и оптическая система, находятся на одной каретке и с помощью шагового механизма перемещаются вдоль оригинала.

В некоторых моделях сканеров вместо зеркал используют специальные призмы, обеспечивающие разделение светового потока на три части, а в отдельных моделях эти призмы реализуют и функции светофильтров, направляя разные части видимого спектра в разные стороны.

К преимуществам планшетных сканеров следует отнести простоту использования, возможность сканирования как плоских оригиналов в широком диапазоне размеров, так и небольших трехмерных объектов. При необходимости сканирования оригиналов нестандартного большого формата имеется возможность сканирования по частям с последующим объединением с помощью какого-либо графического редактора.

Недостаткамиэтого типа сканеров являются большая занимаемая площадь, сложность выравнивания оригинала с неровно размещенным на носителе изображением, невозможность сканирования прозрачных оригиналов.

 

Роликовые сканеры

Осуществляют сканирование оригинала при его перемещении по специальным направляющим посредством роликового механизма подачи бумаги относительно неподвижного осветителя и ПЗС-линейки. Механизм работы роликового сканера показан на рисунке 5. Сканирование в роликовом сканере, как и в планшетном, производится в отраженном свете.

Рисунок 5— Устройство роликового сканера

 

Этот принцип заложен в конструкции многих факсимильных аппаратов. Сканеры, работающие в двух режимах — сканирования изображения и его факсимильной передачи, называют факс-сканерами (Fax Scanner).

В отдельных моделях роликовых сканеров имеется устройство для подачи листов, которое позволяет сканировать в автоматическом режиме.

Большинство роликовых сканеров офисного применения предназначены для работы с оригиналами формата А4. Однако существуют широкоформатные роликовые сканеры, обеспечивающие сканирование оригиналов форматов А1 и А0.

Преимущества роликовых сканеров определяются их компактностью, удобством подключения и пользования, автоматической подачей листов оригинала, удовлетворительной скоростью сканирования и низкой стоимостью.

Недостатки, связанны с невозможностью без специальных приспособлений, осуществлять сканирование сброшюрованных документов, книг, а также с опасностью повреждения оригинала.

 

Барабанные сканеры

Барабанные сканеры позволяют получать изображения прозрачных или отражающих оригиналов с высокой степенью детализации.

Прозрачный оригинал в барабанных сканерах закрепляется с помощью специальной ленты или масла на поверхности прозрачного цилиндра из органического стекла (барабана), который для обеспечения устойчивости укреплен на массивном основании.

Световой поток от источника света с эталонным спектром (так как здесь источник точечный, обычно используются галогенные лампы мощностью 30-50 Вт) проходит через оригинал, фокусирующий объектив и отверстие диафрагмы, затем сфокусированный луч попадает на оптическую систему (призму или блок зеркал) и через три светофильтра попадает на светочувствительные элементы — фотоэлектронные умножители (ФЭУ), где происходит процесс, известный как оптическое усиление (рисунок 6). Возникающее при этом усиление позволяет преобразовывать свет в электрические сигналы. Далее эти сигналы идут в электронную схему, где они оцифровываются. При сканировании в отраженном свете освещение обеспечивается со стороны объектива.

 

Рисунок 6 – Устройство барабанного сканера

 

За счет высокой скорости вращения барабана имеется возможность фокусировать на оригинале достаточно мощный поток света без риска повреждения оригинала. В связи с этим отличительной особенностью барабанных сканеров является возможность сканировать с высоким разрешением оригиналы, имеющие высокую оптическую плотность (печатные издания, художественные работы, слайды, диапозитивы, негативные пленки), как в отраженном, так и в проходящем свете.

Диафрагма (иногда ее еще называют апертурой) в барабанном сканере определяет размер микроэлемента изображения, или пиксела, каждому разрешению сканирования в идеальном случае должна соответствовать своя диафрагма. Если диафрагма слишком велика, соседние микроэлементы перекрываются, что ведет к снижению резкости изображения, а при малой диафрагме между соседними пикселами образуется зазор, что приводит к потере части информации при считывании и одновременно увеличивает шумовую составляющую.

В отдельных моделях барабанных сканеров в качестве фотоприемника изображения используется набор ПЗС-линеек, неподвижно установленных на всю ширину барабана и построчно сканирующих оригинал в отраженном свете. В этих сканерах, как правило, широкоформатных, барабан совершает только один оборот за все время сканирования. Сканеры, в которых реализована эта технология, выгодно отличаются от сканеров с ФЭУ, поскольку исключается необходимость решать проблему стабилизации конструктивных элементов, обусловленную высокой скоростью вращения барабана. Для гашения возникающих при этом вибраций применяются специальные амортизаторы, увеличивающие массу сканера до 250 кг и более.

Барабанные сканеры позволяют сканировать прозрачные или отражающие оригиналы типа высокохудожественных работ в полиграфии и картографии.

Достоинствами барабанных сканеров являются возможность сканирования высокохудожественных работ (разрешающая способность которых достигает 4 000 dpi), возможность сканирования как отражающих, так и прозрачных оригиналов, возможность изменения фокусного расстояния.

К недостаткам барабанных сканеров следует отнести невозможность сканирования переплетенных оригиналов (например книг, журналов), невозможность сканирования оригиналов на жесткой основе, сложность загрузки оригинала.

Проекционные сканеры

Работают по принципу фотографической камеры и конструктивно напоминают фотоувеличитель. Механизм работы проекционного сканера показан на рисунке 7. Оригинал располагается на подставке под сканирующей головкой изображением вверх. Сканирующая головка, содержащая ПЗС-датчик и перемещающий его в фокальной плоскости линзы двигатель, закрепляется на вертикальном штативе и может перемещаться по стойке или по вертикальным направляющим. Перед началом сканирования камеру устанавливают в положение, соответствующее требуемому разрешению и размеру изображения. Точная настройка (фокусировка), определяющая разрешение сканирования, осуществляется специальной редуцирующей линзой.

Рисунок 7— Механизм работы проекционного сканера.

 

Обычно в проекционных сканерах внутренний источник освещения не используется. Освещение оригинала производится за счет естественного комнатного света. В некоторых моделях проекционных сканеров свет через линзу освещает оригинал, а отраженный свет фиксируется ПЗС-матрицей. Такая конструкция сканера позволяет избежать влияния внешних засветок и получить высокое качество сканированных изображений.

Особенностью проекционных сканеров является возможность сканирования трехмерных объектов. При этом конструкция сканеров обеспечивает переменное разрешение сканирования: небольшие объекты можно сканировать с высоким разрешением, большие нестандартные объекты, изображения которых нельзя ввести с помощью других сканеров, также могут быть сканированы, хотя и с низким разрешением. Простота конструкции и удобство применения, невысокая стоимость и возможность комбинирования при сканировании плоских и небольших трехмерных объектов обусловливают достаточно широкое применение проекционных сканеров как средств ввода информации.

 

Ручные сканеры

Применяются для сканирования малоформатных оригиналов или фрагментов большого изображения. Перемещение окна сканирования относительно оригинала производится за счет мускульной силы человека. Устройство ручного сканера показано на рисунке 8. В небольшом корпусе шириной обычно чуть более 10 см размещаются лишь датчик, линза и источник света. Ширина области сканирования в зависимости от модели устройства варьируется от 60 до 280 мм. Длина области сканирования ограничена лишь объемом доступной оперативной памяти компьютера. Устанавливаемая в компьютере карта интерфейса преобразует поступающую информацию в цифровую форму и передает ее для последующей обработки специальной программе.

 

Рисунок 8 — Устройство ручного сканера

 

Принципы работы ручного и роликового сканеров во многом похожи. Отличительной особенностью ручного сканера является то, что он использует источник питания компьютера, к которому подключен. Как правило, ручные сканеры подключаются к параллельному порту компьютера без каких-либо адаптеров. Низкая цена ручных сканеров обусловлена простотой их конструкции.

В некоторых моделях ручных сканеров предусматривается возможность сканирования больших изображений за несколько проходов, т. е. путем последовательного просмотра отдельных его областей. Объединение областей сканирования производится с помощью специального программного обеспечения, позволяющего упростить эту процедуру.

 

Цветной слайд-сканер

Слайд-сканер позволяет оцифровывать прозрачные документы. Существует несколько технологий:

1) Цветной слайд-сканер с одним CCD (Рисунок 9)

 

Рисунок 9 — Цветной слайд-сканер с одним CCD

Сканирующим элементом в большинстве сканеров является charge-coupled device (CCD), по-русски — прибор с зарядовой связью (ПЗС). Линейные CCD-сканеры обеспечивают взаимное перемещение носителя и линейного сканирующего элемента (CCD) вдоль одной оси. Последовательно, полоска за полоской, исходное изображение фокусируется на линейке CCD. Для получения цветного изображения применяются фильтры трех базовых цветов. За один проход считывается один цветовой слой.

2) Цветной слайд-сканер с тремя CCD (Рисунок 10)

Рисунок 10 — Цветной слайд-сканер с тремя CCD

Устройство, аналогичное цветному слайд-сканеру с одним CCD. Отличие заключается в использовании трех различных сканирующих элементов для каждого базового цвета — красного, зеленого, синего. Изображение получается за один проход.

3) Сканер с CDD-массивом (Рисунок 11)

 

Рисунок 11 — Сканер с CDD-массивом

Массив CCD, аналогичный тому, который применяется в видеокамерах, позволяет получить изображение без взаимного перемещения носителя и сканирующего элемента. Похожую конструкцию имеют проекционные сканеры, работающие с непрозрачными носителями.

Три лучших планшетных сканера с высоким разрешением в 2020 году

Давайте рассмотрим каждый продукт в отдельности.

V800 — идеальный планшетный сканер с высоким разрешением. Прежде всего, он может сканировать с оптическим разрешением 6400 точек на дюйм. Epson устанавливает разрешение 6400 x 9600 точек на дюйм, но не стоит доверять второму числу, потому что это достигается с помощью интерполяции, поэтому вы не получаете никаких новых деталей в сканированном изображении, его размер просто изменен. 6400 точек на дюйм — это самое высокое разрешение цифрового изображения, которое вы можете найти на любом коммерческом сканере.

Благодаря такому разрешению V800 также является пленочным сканером, который может сканировать 35-мм пленочные негативы. Он поставляется с 4 наборами держателей для пленки, так что вы можете снимать любую пленку с пленочной камеры, включая полосы 35-мм фотопленки, 35-мм слайды и негативы, пленку среднего формата, а также пленку 4 на 5 дюймов. Вы также можете сканировать нестандартную пленку размером до 8 x 10 дюймов, но у вас нет держателя для этого, вы просто кладете ее на стекло сканирования.

Этот сканер с высоким разрешением также имеет еще одну функцию, позволяющую еще больше улучшить детализацию этих пикселей, систему ПЗС с двумя объективами, подкрепленную светодиодной лампой ReadyScan, и программную функцию, которая выполняет коррекцию задней подсветки для выравнивания яркости фотографии. .Это улучшит детализацию и резкость. Как и в случае с мегапикселями на цифровых камерах, чем больше мегапикселей, тем лучше, но две камеры с одинаковым числом могут выдавать совершенно разные результаты. Сканирование A4 с разрешением 300 dpi в быстром режиме занимает около 12 секунд. Сканирование 35-мм негатива с разрешением 4800 dpi занимает примерно 65 секунд.

Сканер поставляется с лицензией ABBYY FineReader для преобразования этих файлов JPEG, растровых изображений и TIFF высокого разрешения в файлы PDF с возможностью поиска. При распознавании текста разрешение не так важно.Как правило, при разрешении более 600 точек на дюйм реальных улучшений в работе с документами нет, за исключением сканирования слайдов пленки с текстом на них.

Для улучшения цветных изображений вы получаете программное обеспечение Easy Photo Fix, которое входит в стандартную комплектацию большинства сканеров Epson, но вы также можете иметь программное обеспечение Silverfast SE для улучшения качества изображения, которое может творить чудеса с такими функциями технологии Digital ICE, как пыль и царапины удаление (программа Easy Photo Fix также удаляет пыль и царапины, но не то же самое), Автоэкспозиция, Удаление растров для удаления эффекта муара, Адаптивное восстановление цвета для повышения яркости блеклых цветов, NEGA для точного преобразования негативного изображения в позитивный с пленки, SCC для выборочной цветокоррекции RGB и многих других.Программа хороша, и в ней есть функции, которых нет в Photoshop или другом программном обеспечении для редактирования фотографий, и если вы можете воссоздать эффект, это займет гораздо больше времени. Программное обеспечение для сканирования полностью совместимо с Mac и ПК.

Ни одна из моделей Canon Canoscan Lide не может сканировать и сканировать пленку, но они использовались, чтобы сделать канонический Canon CanoScan 9000F MKII, прямым конкурентом этого сканера.

Epson Perfection v850 pro — еще более дорогой планшетный сканер с высоким разрешением, он очень похож на V800, за исключением нескольких незначительных отличий в функциях, и мы полагаем, что это большая разница в цене, за которую мы не думаем, что она того стоит. платить дополнительно, если они вам действительно не нужны.При этом оба сканера цветных изображений имеют большой динамический диапазон и высокую плотность черного 4,0 Dmax. При сканировании фотографий с максимальным разрешением сканирования 6400 точек на дюйм размер файла может составлять до 2 ГБ.

Первое отличие — это включение в этот сканер высокого разрешения того, что Epson продает как «High Pass Optics», что представляет собой дополнительное покрытие на оптике и зеркалах.

Во-вторых, время сканирования на 20-30% быстрее. Это того стоит, если вам действительно нужна скорость, но обычно с этими планшетными сканерами с высоким разрешением вы работаете небольшими партиями и больше внимания уделяете качеству, чем самой скорости.

Третье преимущество — это не только сканер для пленок и слайдов, но и дополнительный набор держателей для пленок. Если у V800 4 держателя пленки, у него есть дубликат для каждого, то есть всего 8. Это хорошее дополнение, которое помогает вам работать намного быстрее, поскольку, когда вы готовите один комплект пленки, другой сканирует. Но вы также можете купить держатели пленок сторонних производителей на Amazon за небольшую разницу в цене.

Он оснащен Silverfast SE Plus с дополнительными функциями Kodochrome, автоматическим выравниванием кадра и мультиэкспозицией.

Последнее дополнение — в комплекте вы получаете программное обеспечение для калибровки и 2 калибровочные мишени. Точность цветопередачи — это то, что имеет значение для большинства профессиональных фотографов, поэтому понятно, что вам понадобится эта функция. Это один из самых функциональных и высококачественных сканеров, которые вы можете купить сегодня.

Эквивалент этого сканера формата А3 — Epson Expression 12000XL-GA.

Фотосканер Epson Perfection V600 — это планшетный сканер с высоким разрешением, таким же, как у Epson V800 и V850.Но разница в том, что он стоит в 4-5 раз дешевле. Так почему же он такой дешевый, если у него такое же количество пикселей на дюйм? Давайте посмотрим, что есть в Epson V600, прежде чем мы перейдем к различиям.

Этот сканер высокого разрешения оснащен датчиком CCD (устройство с зарядовой связью) с плотностью пикселей 6400 точек на дюйм, но не имеет системы с двумя объективами и оптики высоких частот. У него самое высокое разрешение среди всех планшетных сканеров в этой ценовой категории. Вы можете подключить его к ПК с Windows и Mac через USB 2.0 порт. V600 имеет действительно высокую скорость сканирования, он сканирует документы формата A4 за 6 секунд с разрешением 300 dpi.

Программное обеспечение, входящее в комплект поставки этого планшетного сканера, не такое сложное, как у других, но оно подойдет большинству пользователей: Epson Easy Photo Fix, Epson Copy Utility, ArcSoft PhotoStudio, ABBYY FineReader Sprint Plus OCR. Программа ABBYY OCR может преобразовывать отсканированный документ в файлы PDF с возможностью поиска и документы Word с редактируемым текстом. Вы можете использовать приложение Easy Photo Fix для улучшения и исправления фотографий с высоким разрешением одним щелчком мыши и ABBYY для оптического распознавания символов, которое преобразует отсканированные изображения в доступные для поиска файлы PDF.Вы также можете синхронизировать свои высококачественные фотографии с учетными записями облачного хранилища с помощью интеграции с Dropbox, Evernote и Google Drive.

Epson предоставляет драйверы TWAIN для цветного сканера фотографий epson perfection v600 для обеих операционных систем на своем веб-сайте, что делает этот планшетный сканер полностью совместимым с 99% приложений сканирования. Он также может сканировать негативы и слайды, но имеет только два держателя цифровых пленок. Так что, если вы увлекаетесь пленочной фотографией и не хотите тратить много денег на настольный сканер, этот планшетный сканер с высоким разрешением — хороший выбор.

Если у вас ограниченный бюджет, вы также можете получить такое же качество сканирования с оптическим разрешением 6400 DPI с Epson Perfection V550 по более низкой цене. Если у вас серьезно ограниченный бюджет, то Epson Perfection V39 стоит менее 100 долларов США и является отличным соотношением цены и качества.

А если у вас большая коллекция фотографий и скорость сканирования важна, вам следует присмотреться к беспроводному высокоскоростному сканеру фотографий Epson fastfoto FF-680W или Plustek ePhoto z300.

Для оцифровки фотографий с высоким разрешением мы выбрали V800, поскольку он предлагает все необходимые вам профессиональные инструменты для редактирования и улучшения.Если вам нужны дополнительные функции и вы готовы платить разницу в цене, то V850 для вас. Для сканирования фотографий начального уровня V600 удовлетворит ваши потребности в сканировании с высоким разрешением без больших вложений. Если вам нужен портативный планшетный сканер, есть два варианта: мобильный сканер Flippal и портативный фотосканер Doxie flip, который может сканировать фотографии 4 × 6. Есть идея приобрести планшетный сканер «все в одном» с устройством подачи документов, чтобы получить лучшее из обоих миров, но с офисными сканерами документов разрешение сканера намного ниже.Они предназначены для сканеров документов. Эти планшеты подходят для фотографий и документов. Портативные сканеры, такие как Doxie Go SE с перезаряжаемой батареей и поддержкой SD-карт, портативный сканер с волшебной палочкой Vupoint Solutions и цветной двусторонний сканер документов Fujitsu Scansnap ix1500 — все это сканеры с разрешением 600 точек на дюйм. В случае, если вы искали сканер с высоким разрешением, потому что хотите оцифровать слайды, негативы и пленки, имейте в виду, что планшетные сканеры иногда довольно медленные, и если ваша коллекция пленок большая, специальный пленочный сканер может быть лучше для Вам нравится мобильный пленочный сканер kodak, цифровой пленочный сканер kodak scanza или Plustek OpticFilm 8200i SE.

Оценка нашего сканера и тесты: принтеры

Что это: У многофункциональных принтеров обычно есть сканер, который используется для оцифровки документов или фотографий.

Когда это важно: Когда вам нужен сканер с вашим принтером.

Если вам когда-либо требовалось скопировать главы книги для отчета, отсканировать старую семейную фотографию, чтобы вставить ее в альбом, или по факсу медицинские документы своему врачу, то вы знаете, как неприятно отсутствие сканера под рукой.Хотя сегодня многие принтеры поставляются со встроенным сканером, не все они одинаковы.

Мы тестируем различные возможности сканирования каждого проверяемого нами принтера, чтобы вы могли найти что-то с подходящими функциями сканирования для ваших нужд.

Сначала смотрим, есть ли в принтере сканер. Если да, мы проверяем, есть ли планшетный сканер, сканер с подачей листов или и то, и другое. Если есть планшетный сканер, мы определяем самый большой формат носителя, который он может сканировать. Если есть сканер с подачей листов, мы проверяем, есть ли у него автоподатчик документов (АПД) и выполняет ли он двустороннее сканирование.Затем мы ищем максимально возможное разрешение сканирования и глубину цвета на выходе. Наконец, мы проверяем, есть ли у принтера функция факса или копирования.

Обратите внимание, что в настоящее время мы не проводим никаких объективных тестов самого качества сканирования — на данный момент мы указываем только доступные параметры сканирования и характеристики принтера.

Наши тесты

Планшетное сканирование

Что это: Сканирование документа с помощью стекла планшета.

Когда это важно: Когда вы хотите сканировать только отдельные страницы или фотографии.

Если вы хотите сканировать хрупкие документы, такие как фотографии или старые письма, или более толстые объекты, такие как удостоверения личности, паспорта или книги, вам понадобится планшетный сканер.

Как следует из названия, планшетный сканер имеет сканирующую головку, расположенную под плоской платформой из стекла или прозрачного пластика, как показано на рисунке Brother HL-L2395DW справа. Вы кладете документ, который хотите отсканировать, на планшет, а сканирующая головка перемещается под стекло, чтобы захватить ваш документ.

Тем не менее, наличие планшета обычно делает принтер довольно широким, поскольку он должен быть достаточно большим, чтобы вмещать как минимум лист бумаги размером 8 1/2 дюймов x 11. Кроме того, сканирование нескольких документов подряд может занять много времени. При этом он обычно обеспечивает более высокое качество сканирования, чем листовой сканер. Кроме того, часто можно сканировать более толстые документы, такие как журналы или даже учебники, если крышка планшета имеет выдвижные шарниры.

Scan Sheetfed

Что это: Сканирование документов из лотка для листовой бумаги; обычно он находится в верхней части принтера.

Когда это важно: Когда нужно сканировать документы целиком; вы можете разместить документы, а все остальное сделает принтер.

Если вы хотите быстро сканировать листы обычной бумаги, вам подойдет листовой сканер, особенно если он также имеет автоподатчик документов (АПД).

Взаимодействие с другими людьми

Сканер этого типа захватывает документы, подаваемые через специальный входной лоток. Головка сканера перемещается из стороны в сторону внутри устройства подачи листов, чтобы сканировать страницу, когда она проходит через устройство подачи.Документ будет выведен после сканирования.

У некоторых принтеров есть только сканер с полистовой подачей, например, HP Deskjet 3755, изображенный здесь справа. Поскольку они должны быть достаточно большими, чтобы соответствовать ширине листа бумаги, они обычно меньше, чем принтеры с планшетным сканером. Однако листовые сканеры склонны к застреванию бумаги, поэтому их не рекомендуется использовать для сканирования более хрупких документов, например фотографий.

Автоподатчик документов

Что это: Обычно при подаче листов это возможность автоматически сканировать весь документ.Принтер автоматически выберет следующую страницу для сканирования.

Когда это важно: Когда вы часто сканируете документы с тремя и более страницами.

Если вы часто сканируете несколько листов бумаги одновременно, вам необходимо использовать устройство автоматической подачи документов (АПД).

Устройство АПД автоматически подает несколько листов бумаги в листовой сканер. Это означает, что вместо того, чтобы подавать каждую страницу документа в сканер самостоятельно, вы просто устанавливаете их все во входном лотке, нажимаете кнопку «Пуск», а все остальное выполняет АПД.

Для АПД необходим сканер с полистовой подачей, поэтому, если в принтере есть только планшетный сканер, он автоматически получает ответ «нет» при тестировании устройства автоматической подачи документов. Хотя большинство сканеров с полистовой подачей имеют встроенный АПД, не все они. Для подтверждения мы пробуем сканировать многостраничный документ с помощью полистного сканера. Если он обрабатывает все страницы автоматически за одну операцию, то в этом тесте он получает «да».

Двустороннее сканирование

Что это: Возможность сканирования двусторонних документов.

Если вам необходимо регулярно сканировать значительное количество двусторонних документов, убедитесь, что сканер вашего принтера поддерживает двустороннее сканирование.

Двустороннее сканирование — это возможность сканировать обе стороны одного документа без необходимости переворачивать страницу самостоятельно. Есть два типа двустороннего сканирования. Реверсивный автоподатчик документов (RADF) захватывает одну сторону документа, переворачивает ее, а затем сканирует другую сторону. Дуплексный автоподатчик документов (DADF) сканирует обе стороны одновременно.Хотя в настоящее время мы не тестируем типы двустороннего сканирования, DADF обычно работают намного быстрее.

Для двустороннего сканирования требуется устройство автоматической подачи документов (АПД). Если в принтере его нет, он автоматически получает ответ «нет» на проверку двустороннего сканирования. Если есть АПД, мы ищем вариант сканирования для двусторонней печати и пытаемся отсканировать двусторонний документ, чтобы проверить, действительно ли он автоматически захватывает обе стороны. Если да, то в этом тесте он получает «да». Однако, если он предлагает пользователю перевернуть документ вручную, он получает ответ «нет», даже если функция указана как дуплексный режим.

Разрешение сканирования

Что это: Разрешение в DPI (точек на дюйм). Это показатель уровня детализации, которого может достичь сканер.

Когда это важно: Когда вы хотите отсканировать или увеличить фото в высоком качестве и вам нужно более высокое разрешение.

Хорошее качество: > 300 точек на дюйм

Если вам нужно отсканировать произведения искусства, фотографии или другие формы высокодетализированных носителей, чтобы впоследствии сделать печатные копии, вам нужно следить за разрешением сканирования.

Разрешение сканирования — это уровень детализации, который сканер может получить из физического изображения. Это измеряется в точках на дюйм, или «точках на дюйм»: чем больше точек на дюйм вы сканируете, тем больше деталей будет у вашего цифрового изображения. Изображение, отсканированное с более низким разрешением, будет иметь меньше деталей, чем изображение, отсканированное с более высоким разрешением. Однако более высокое разрешение сканирования не всегда лучше: высокий DPI значительно увеличивает время, необходимое для сканирования изображения. Это также приводит к увеличению размера файла, с которым некоторые компьютерные программы не могут справиться.

Чтобы проверить разрешение сканирования встроенного сканера принтера, мы проверяем прилагаемое программное обеспечение сканирования и сообщаем о самом высоком указанном разрешении сканирования.

Глубина сканирования

Что это: Информация о цвете, которую сканер собирает при сканировании документа или фотографии. 24-битный сканер сканирует 256 цветов на 8-битный канал, что дает в общей сложности более 16 миллионов сканированных цветов. 48-битный сканер сканирует 65 536 цветов на 16-битный канал, что дает в общей сложности более 281 триллиона цветов.

Когда это важно: Когда истинный цвет важен при сканировании любимой фотографии. Более 24 бит предназначены для очень специфического использования при печати фотографий.

Хорошее качество: 24 бит

Если вы занимаетесь профессиональной ретушью или редактированием фотографий, вам понадобится сканер с хорошей глубиной цвета.

Глубина цвета — это количество информации о цвете, которую сканер может извлечь из физического изображения. Эта информация измеряется в битах.Три цветовых канала работают вместе для создания ваших изображений: красный, зеленый и синий. Большинство сканеров извлекают равные объемы информации из всех трех каналов, поэтому 24-битный сканер получает 8 бит информации о цвете из каждого канала, а 48-битный сканер извлекает 16 бит из каждого канала. Для большинства людей 24-битного сканера более чем достаточно. Однако, если вы работаете с программным обеспечением для редактирования фотографий, вам может потребоваться дополнительная информация, чтобы ваши изображения обрабатывались плавно. Тем не менее, сканирование в 48-битном режиме создает большие файлы, поэтому важно взвесить все за и против.

Чтобы проверить глубину цвета встроенного сканера принтера, мы просматриваем руководство пользователя и сообщаем о максимальной указанной глубине цвета. Если это не упомянуто в руководстве пользователя, мы проверяем прилагаемое программное обеспечение для сканирования. Также стоит отметить, что могут быть различия между необработанным вводом сканера и тем, что он может выводить с точки зрения глубины цвета. Некоторые сканеры говорят, что они сканируют в 48-битном формате, но полученный файл конвертируется в 24-битный. Мы сообщаем только о выходе или внешней глубине цвета.

Размер планшета

Что это: Самый большой формат, который планшет может вместить для сканирования.

Когда это важно: Если вы планируете сканировать что-то большее, чем типичный формат письма (8,5 x 11 дюймов).

Если вам нужно сканировать юридические документы большего размера или небольшие плакаты, вам понадобится сканер с большим планшетом.

Большинство встроенных в принтер планшетных сканеров ограничены документами формата Letter (8,5 x 11 дюймов). Однако некоторые из них могут сканировать изображения большего размера, например, Legal (8,5 x 14 дюймов) или таблоид (11 x 17 дюймов), например Epson WorkForce WF-7720.

Факс

Что это: Есть ли функция факса или нет.

Если вам нужно связаться с медицинской клиникой, страховым бюро или государственным учреждением, вам может потребоваться это сделать по факсу. В таком случае очень полезно иметь принтер со встроенным факсом.

Хотя это может показаться делом прошлого, многие предприятия и даже некоторые люди по-прежнему полагаются на факсимильную связь, чтобы быстро и надежно отправлять важные сообщения без необходимости в Интернете.Обычно, когда вы отправляете документ по факсу на многофункциональный принтер, сканер захватывает данные, оцифровывает их и кодирует, чтобы их можно было отправить по телефонной линии. Принимающий факсимильный аппарат декодирует и собирает отсканированный документ на листе бумаги.

Мы проверяем каждый проверяемый нами принтер на наличие функции факса. Несмотря на то, что доступны различные технологии факсимильной связи, такие как факс по IP, который устраняет необходимость в традиционной телефонной линии, в настоящее время мы не указываем, какая технология используется — мы только сообщаем, есть ли у принтера функция факса или нет.

Копия

Что это: Есть ли функция копирования или нет.

Если вам часто нужно делать ксерокопии глав книг для занятий или бизнес-документов, чтобы взять их с собой в зал заседаний, то вам понадобится принтер с функцией копирования.

Копировать документы на многофункциональном принтере довольно просто. Сканер делает цифровое изображение вашего документа, а принтер воспроизводит его на листе бумаги.Если есть планшетный сканер, вы можете копировать страницы из журнала или книги. Если имеется листовой сканер с автоподатчиком документов (АПД), вы можете быстро скопировать несколько документов подряд.

Мы проверяем каждый тестируемый нами принтер на наличие функции копирования. Чаще всего, если принтер имеет встроенный сканер, он также может делать фотокопии.

Дополнительная информация

Разрешение сканирования

Разрешение сканирования — это количество деталей, создаваемых сканером при создании цифрового файла из физического объекта.Это измеряется в DPI, или «точках на дюйм», где одна «точка» физического сканирования равна одному пикселю цифрового изображения. В результате термин DPI часто используется как синоним PPI, что означает «пиксель на дюйм». Однако цифровые изображения не имеют реальных физических размеров, поэтому PPI часто выражается в пикселях. Эти размеры зависят от размера отсканированного физического изображения, а также от DPI / PPI, при которых оно было отсканировано.

Например, изображение 4 «x 6», сканированное с разрешением 300 точек на дюйм, будет генерировать файл размером 1200 x 1800 пикселей.Вы можете найти размеры цифровой фотографии в пикселях в большинстве программ для обработки фотографий.

Принтеры

работают, выплевывая тысячи крошечных точек на лист бумаги, поэтому они также рассчитывают свое разрешение печати в DPI. Это означает, что можно рассчитать оптимальный DPI, необходимый для сканирования изображения, если вы знаете, какой размер вы хотите напечатать получившийся файл. Для печати большего размера требуется больше пикселей, поэтому, если вы сканируете изображения с намерением перепечатать их в большем формате, важно помнить о разрешении сканирования.

Если взять предыдущий пример, если вы отсканируете фотографию размером 4 x 6 дюймов с разрешением 300 точек на дюйм, а затем распечатаете ее в формате 11 x 17 дюймов с разрешением 300 точек на дюйм, она не будет очень подробной. Несмотря на то, что DPI сканирования и печати одинаковы, изображение будет выглядеть размытым и пиксельным. Это связано с тем, что размеры в пикселях отпечатка 11 «x 17» с разрешением 300 DPI составляют 3300 x 5100 пикселей, что больше, чем то, что вы отсканировали. Чтобы создать красивую, детализированную, увеличенную копию фотографии размером 4 на 6 дюймов размером 11 x 17 дюймов с разрешением печати 300 точек на дюйм, вам нужно отсканировать ее с разрешением около 900 точек на дюйм.

При этом, чем выше значение DPI, тем больше время сканирования и тем больше размер получаемого файла. Это означает, что более высокий DPI не всегда лучше. Например, изображение, отсканированное с разрешением 1200 DPI, может создать настолько большой файл, что некоторые программы даже не смогут его открыть. Разрешение сканирования 300 точек на дюйм обычно более чем достаточно для документов формата Letter, в то время как обычно вам не нужно больше 600 точек на дюйм для фотографий, если вы не собираетесь их значительно увеличивать.

Глубина цвета

Цифровые фотографии состоят из трех цветовых каналов: красного, зеленого и синего.Когда эти три канала RGB складываются вместе, они могут создать полный цветовой спектр. Глубина цвета измеряется в битах, поскольку бит представляет собой единую единицу информации. Таким образом, чем больше битов сканер назначает каждому каналу, тем больше информации о цвете извлекается. Большинство сканеров назначают каждому каналу 8 бит цвета. Эти сканеры часто называют 24-битными сканерами, поскольку 8 бит на канал дают 24 бита информации сканирования.

Каждый 8-битный канал извлекает 256 различных оттенков соответствующего цвета, то есть 256 различных оттенков красного, зеленого и синего, что в сумме дает 16 777 216 различных цветов.Хотя этого более чем достаточно для человеческого глаза, иногда этого недостаточно для компьютера при запуске программы обработки или редактирования фотографий. Когда применяются различные эффекты редактирования фотографий, если в файле недостаточно информации для выполнения программы программой, она часто «вырезает» определенные диапазоны цветов и оттенков, чтобы продолжить обработку изображения. Это может сделать изображение менее гладким.

Чтобы компенсировать проблемы, связанные с 24-битным сканированием, некоторые сканеры назначают 16-битную информацию каждому цветовому каналу RGB.Получающиеся в результате 48-битные файлы содержат массу информации, которая помогает смягчить эффект обрезки при выполнении интенсивных задач редактирования фотографий.

Однако, как и сканирование с более высоким разрешением DPI, сканирование с большей глубиной цвета имеет свои недостатки. Файлы, отсканированные с 48-битной глубиной цвета, очень массивны, что делает их очень медленными для рендеринга даже на довольно мощном компьютере. Они также ограничены форматом TIFF, который поддерживается не всеми компьютерными программами, в отличие от JPEG, который имеет максимум 24 бита.

Что не хватает?

Есть несколько вещей, которые мы еще не тестируем, например:

• Тип планшетного сканера (CIS против CCD)
• Внутренняя (входная) и внешняя (выходная) глубина цвета
• Точность цвета
• Динамический диапазон
• Скорость сканирования АПД
• Тип двустороннего сканирования (многопроходное РАПД против однопроходного РАПД)
• Программное обеспечение (OCR, категоризация чеков, распознавание штрих-кода, улучшение изображения и т. Д.)
• Поддержка драйверов (WIA, TWAIN, ISIS и т. Д.)
• Различные варианты передачи факсов (FoIP, онлайн-факс и т. Д.)

Заключение

Сканер — полезный инструмент для тех, кто требует от своих принтеров большей универсальности. В зависимости от того, что вам нужно сканировать, вам может потребоваться поиск определенного типа сканера. Планшетный сканер идеально подходит для хранения фотографий или копирования вашего паспорта, а устройство автоматической подачи документов (АПД) с полистной подачей идеально подходит для ксерокопирования налоговых форм.Хотя разрешение сканирования и глубина цвета, вероятно, не будут иметь большого значения для средней семьи, профессиональные фотографы, цифровые художники и дизайнеры захотят обратить внимание на что-то с высоким максимальным разрешением и глубиной цвета.

A Руководство по сканированию для ломографии

Когда вы получите сканер, он, вероятно, будет иметь сканирующую маску. Эти маски для сканирования обычно отлично подходят для сканирования стандартных фотографий, но они оставляют мало места для экспериментов со сканированием.

Вот почему Lomography представила DigitaLIZA, маску для сканирования, которая работает со всеми планшетными сканерами с задней подсветкой и идеально удерживает негативы на месте во время сканирования. Лучшее в DigitaLIZA — это то, что он позволяет сканировать специальные фотографические форматы, такие как фотографии отверстий звездочки. , перекрывающиеся экспозиции и длинные панорамы.

DigitaLIZA — отличное вложение, если у вас есть Spinner 360 °, Sprocket Rocket, Horizon или любая другая камера Lomography! Также доступны версии как для 120, так и для 110 пленки!

Подробнее о Digitaliza.

Отверстия для сканирующей звездочки

В Lomography нам нравятся фотографии, на которых видны отверстия звездочки. Если вы хотите сканировать отверстия звездочки, вы можете использовать различные программы сканирования. Программное обеспечение для сканирования Epson, которое поставляется со сканерами Epson, отлично подходит для сканирования фотографий с отверстиями в звездочке. К сожалению, программное обеспечение CanoScan (которое поставляется со сканерами Canon) не может сканировать отверстия звездочек, поскольку оно специально откалибровано для работы со сканирующими масками Canon. Однако с помощью сканера Canon вы по-прежнему можете легко сканировать отверстия звездочки с помощью таких программ, как Vuescan и Silverfast.

Как сканировать звездочки разными сканерами

Сканирование отверстий звездочки с помощью сканеров Epson

Наконечник для сканирования Spinner 360 Photos от russheath

Видео-подсказка: сканирование отверстий звездочек от simonh82

Сканирование с помощью смартфона

Если у вас есть 35-миллиметровые негативы или позитивы, которые вы хотите сканировать, и у вас есть смартфон, то сканер пленки Lomography Smartphone Film Scanner для вас.

Сканер пленки для смартфона предлагает ломографам и любителям аналоговой техники быстрый, простой и портативный способ сканирования 35-мм пленок.Просто включите подсветку сканера пленки на смартфоне, вставьте пленку, сфотографируйте ее с помощью смартфона и используйте камеру телефона или специально разработанное приложение (доступны версии для iPhone и Android) для редактирования и публикации.

В мгновение ока вы получите цифровую версию своего фильма, которую можно архивировать, отправлять по электронной почте, размещать в социальных сетях или распечатывать. Он также предлагает непревзойденную скорость и удобство по сравнению с другими пленочными сканерами.

Узнать больше

Сканирование фотографий X-Pro

Как и все остальное в мире, требуется немного практики, чтобы добиться желаемых результатов при сканировании собственных фотографий.Это особенно верно для фотографий x-pro (также известных как перекрестная обработка), на которых вы хотите, чтобы ваши отсканированные изображения действительно отображали все дикие цвета на вашей пленке. Лучше всего поэкспериментировать с настройками сканирования, пока не добьетесь удовлетворительных результатов. Просто посмотрите, что лучше всего подходит для вас!

Эксперименты по кросс-обработке — Учебное пособие по сканированию от paramir

Небольшая доработка от stouf

Сканирование Lo-Fi

Если вы пока не можете позволить себе подходящий сканер, есть несколько способов получить цифровые версии ваших фотографий — Прочтите эти статьи из журнала Lomography, чтобы узнать больше!

Сканирование гетто с помощью DigitaLIZA и цифровой камеры lomoluxlux

Советы по сканированию: сканирование с помощью обычного сканера и планшета от lomofrue

.