Общие характеристики сканеров.
Каждый тип сканеров имеет свои особенности применения, что обусловливает различия в технологии сканирования и, следовательно, в характеристиках устройств. Однако существуют и некоторые общие критерии оценки как самого сканера, так и полученного с его помощью изображения. Рассмотрим общие характеристики сканирования безотносительно к конкретным видам или моделям сканеров.
Цветность сканера. Как и большинство других устройств для обработки изображений, сканеры делятся на
- - цветные;
- - черно-белые (полутоновые)
Штриховые черно-белые.
Цветные сканеры - самый распространенный вид.
Полутоновые сканеры «различают» оттенки серого, но не способны воспринимать цветные изображения.
Штриховые черно-белые сканеры различают только два цвета и практически не представлены в торговой сети - они используются в основном на различных производствах (например, для сканирования чертежей или штрих-кодов).
Разрешение сканера (resolution) - это совокупность параметров, характеризующих минимальный размер деталей изображения, который сканер в состоянии считать. Разрешение делят на оптическое, механическое и интерполяционное.
Оптическое разрешение (optical resolution) характеризует минимальный размер точки по горизонтали, которую сканер в состоянии распознать. В сканерах, использующих для считывания цветовой информации матрицу (например, планшетных или листопротяжных), эта характеристика определяется отношением количества элементов в линии матрицы к ширине рабочей области. Для других типов сканеров таких как барабанный) она ограничивается возможностями фокусировки света на фотопринимающем элементе. Оптическое разрешение - всегда наименьшее из всех указанных для конкретной модели сканера, поэтому производители сканеров часто не указывают его.
Механическое разрешение (mechanical resolution) - количество шагов, которое делает сканирующая каретка, деленное на длину пройденного ею пути. Поскольку на каждом шаге происходит считывание информации матрицей, этот параметр определяет минимальный размер точки по вертикали, которую сканер может распознать. Иногда механическое разрешение тоже называют оптическим, но это неверно. Например, если для какой-либо модели сканера указано оптическое разрешение 300х1200 ppi, то оптическим разрешением будет 300 ppi, а механическим - 1200 ppi. Обычно механическое разрешение в два раза больше оптического, но встречаются и модели, в которых оно в четыре раза больше или, напротив, они равны. Ввиду того, что ПЗС-матрица не может сканировать с разрешением по горизонтали больше оптического, для добавления недостающих точек используются математические методы интерполяции (иначе вертикальный размер любого отсканированного квадрата получился бы, больше горизонтального). Механическое разрешение применимо только к сканерам с матричной структурой фотоприемников.
Интерполяционное разрешение - искусственно увеличенное с помощью математических методов разрешение. Программа, входящая в комплект поставки сканера, пытается довести изображение до этого разрешения путем добавления недостающих точек (например, при реальном разрешении 3х3 программа выдает 9х9). Этот параметр не имеет ничего общего с реальными физическими параметрами сканера и может характеризовать только программу обработки изображения.
Разрешение сканера обычно измеряется в пикселах на дюйм (ppi, pixel per inch). Измерять данный параметр в точках на дюйм (dpi, dots par inch) в принципе неверно, так как под dpi подразумевается фактическое разрешение принтера, а это несколько иное понятие. Обычно принтер для получения одного цветного пиксела отпечатывает несколько точек, и каждая из них отвечает за свою составляющую цвета. Эти точки находятся очень близко, что создает эффект одного пиксела нужного цвета: они как бы сливаются. Соответственно, dpi подразумевает количество составляющих цвет точек на дюйм. Под ppi подразумевается именно количество полноцветных пикселов на дюйм.
Разрядность (глубина цвета) - параметр, характеризующий количество цветов или оттенков серого (в зависимости от цветности сканера). Разрядность означает, сколько бит используется сканером для представления цвета одной точки изображения. Различают разрядность внешнюю и внутреннюю. Внутренняя разрядность - это количество бит, представляющих точку для внутренних операций в сканере (то есть до прохождения сигналом АЦП и преобразования в цифровой вид). Внешняя разрядность определяет битность цвета после прохождения сигнала через АЦП. Внешняя разрядность сканеров обычно 8 бит (256 оттенков серого) для полутоновых сканеров и 24 бита (по 8 бит на составляющую, итого 16,77 млн цветов) - для цветных сканеров. Внутренняя разрядность обычно не меньше, а больше внешней. Дополнительные биты во внутренней разрядности (если они есть) используются для улучшения точности цветопередачи и снижения влияния искажений на цвет. |
Оптическая плотность измеряется в OD (Optical Density), или просто D, и может меняться в диапазоне от 0,0D для абсолютно белого (прозрачного) цвета до 4,0D для идеально черного (непрозрачного) цвета.
Поскольку речь идет о логарифме, например, 2,0D и 3,0D будут различаться не на 25%, а в 10 раз. Оптические плотности для некоторых видов оригиналов приведены в табл. 1.
Таблица 1. Оптические плотности некоторых оригиналов
Диапазон оптических плотностей сканера говорит о том, какие из цветов оригинала еще будут распознаны, а какие - уже нет, то есть будут восприняты либо как полностью белые, либо как абсолютно черные. Диапазон оптических плотностей включает в себя две характеристики: D min и D max . Первая, D min - такая оптическая плотность оригинала, ниже которой сканер будет считать оригинал идеально белым. Соответственно, D max - такая оптическая плотность оригинала, выше которой сканер будет считать оригинал абсолютно черным. Сам диапазон представляет собой разность D min и D max . Диапазон оптических плотностей сканера зависит от качества и разрядности АЦП и фотоэлементов, а также от алгоритма работы контроллера сканера. В табл. 2 указаны типичные динамические диапазоны для распространенных видов сканеров.
Таблица 2. Типичные динамические диапазоны сканеров
Работая область сканера -максимальный формат документа, который сканер в состоянии обработать. Формат зависит от конструкции и области применения сканера. Так, формат документа для листопротяжных и ручных сканеров ограничен только по ширине. Обычные домашние и офисные сканеры чаще всего соответствуют форматам А4 и принятому на западе формату Legal. Профессиональные модели могут иметь фиксированные размеры, приспособленные для конкретных оригиналов (например, слайд-сканер 35-мйллиметровой пленки), или просто иметь большой формат - до АО.
Скорость сканирования - параметр, отражающий время, за которое будет отсканирован тот или иной документ. На самом деле эта характеристика не может иметь какого-либо значения, так как зависит от быстродействия компьютера, объема его оперативной памяти, от аппаратного интерфейса и т. д. Поэтому быстродействие сканера можно оценивать только для конкретного рабочего места. Иногда этот параметр указывается в характеристиках сканера в миллисекундах на линию.
Аппаратный интерфейс сканера (интерфейс передачи данных) обеспечивает обмен информацией между сканером и компьютером. От него зависит скорость передачи данных между компьютером и сканером. Эта характеристика может быть очень важна, если есть необходимость в высоком качестве отсканированных фотографий (или каких-либо других графических материалов). Например, для стандартной цветной фотографии размером 10х15 см, отсканированной с разрешением 720 ppi при разрядности цвета 24 бит (True color), потребуется около 40-Мбайт дискового пространства. Соответственно, если скорость передачи данных между сканером и компьютером низка, то и ждать результата придется очень-долго. Поэтому интерфейс передачи данных по важности ставится наравне с такими характеристиками, как разрешение и глубина цвета. Сейчас на рынке представлены сканеры с пятью типами интерфейсов:
- 1. Интерфейс LPT (стандартный параллельный порт Centronics). Этот интерфейс один из самых медленных, но и наиболее прост при установке сканера: Иногда встречаются улучшенные варианты - с поддержкой (или даже требованием) ЕРР/ЕСР. В таком случае могут возникнуть проблемы с установкой, так как не все компьютеры оборудованы такими портами. Сканеры с интерфейсом LPT практически всегда имеют «сквозной порт», то есть сканер не монопольно использует LPT-порт, оставляя возможность подключения еще одного устройства (обычно этим устройством бывает принтер).
- 2. Собственный интерфейс. Его еще иногда называют ISA. Такой интерфейс реализуется в виде отдельной карты, с которой может работать сканер. Такие карты для каждой модели сканера уникальны, из-за чего могут возникнуть проблемы при замене (если карта, например, вышла из строя) или после Upgrade.
- 3. SCSI-интерфейс - один из наиболее скоростных вариантов интерфейса передачи данных. Однако, если в комплекте со сканером не поставляется SCSI-карта, то могут возникнуть проблемы совместимости о другим контроллером SCSI. Меньше всего проблем создают контроллеры Adaptec. Если в комплект поставки сканера включена своя карта, то подключение и использование сканера не вызовут проблем, однако не факт, что другие SCSI-устройства смогут быть установлены на этот контроллер (например, из-за отсутствия или несовместимости драйверов). При подключении сканера к SCSI-плате должно быть соблюдено согласование шины, иначе подключенные к ней устройства не смогут нормально работать. Начало и конец цепочки устройств должны быть обеспечены терминаторами (согласующими сопротивлениями). Если на шине отсутствуют внешние устройства, то терминатор можно установить прямо на контроллере, который служит последним звеном в цепочке SCSI. Поскольку сканер лучше всего установить последним в цепочке, необходимо задействовать собственный терминатор сканера, отключив терминатор контроллера. У большинства сканеров терминаторы находятся внутри. Лишь немногие сканеры (например, HP ScanJet 4p) имеют внешний переключатель.
- 4. ИнтерфейсUSB - преемник LPT-интерфейса. Стоимость USB-сканера ниже, а производительность этого интерфейса - значительно выше, чем для параллельного порта, однако не на всех компьютерах есть поддержка USB.
- 5. Интерфейс PCMCIA (PC card ) - интерфейс для работы с портативными компьютерами. Данный интерфейс претендует на универсальность, однако это не всегда так. Поэтому стоит проверить совместимость конкретного портативного компьютера с таким сканером.
Рассмотрим более подробно устройство наиболее распространенных сканеров – планшетных. Внешний вид типового планшетного сканера со встроенным слайд-модулем показан на рис. 5.2.1.
Рисунок 5.2.1.
На рис. 5.2.1 схематично показаны основные узлы планшетного сканера: С – планшетное стекло; К – каретка; Н – направляющая (вдоль которой движется каретка); D – двигатель; МВ – основная плата (сокращение от английского "mainboard").
Конструкция сканера зависит от того, для считывания каких оригиналов он предназначен. Простейшие планшетные устройства рассчитаны на работу с изображениями на непрозрачных носителях.
Страница документа или фотоснимок на бумаге размещается на стеклянный рабочий стол сканера картинкой вниз и сверху прижимается крышкой. Во многих моделях предусмотрена возможность считывания с толстых книг или журналов, для чего крепящие крышку шарниры приподнимаются из своих гнезд или она вообще снимается.
Во время сканирования под стеклом вдоль большей стороны оригинала передвигается каретка. Она движется по мощным стальным направляющим, перемещение задается прецизионным приводом с шаговым электродвигателем. Точность работы этого механизма определяет вертикальное разрешение сканера (более подробно характеристики сканера будут рассмотрены в следующей теме). Внешне движение каретки кажется непрерывным, однако, изображение считывается дискретными шагами, построчно. Чем выше заданное разрешение, тем медленнее перемещается каретка. Поскольку планшетные сканеры часто используются для ввода многостраничных документов, скорость работы является важной характеристикой. Переход к однопроходной схеме сканирования, при которой считываются сразу все три основных цвета оцифровываемого оригинала, привело к трехкратному выигрышу по производительности, тем не менее, планшетные сканеры являются достаточно медленными периферийными устройствами.
В первых моделях планшетных сканеров в перемещающейся каретке размещались только лампа и зеркало, которое направляло отраженный от оригинала свет на другое зеркало – закрепленное неподвижно, связанное с объективом и светочувствительной матрицей. В современных сканерах в каретке размещается вся оптическая схема устройства, включая лампу, зеркало, объектив, призму или систему светофильтров, сенсор и АЦП. Каретка связана многожильным гибким шлейфом с интерфейсной платой, которая отвечает за первоначальную обработку изображения и его передачу в компьютер. Для подключения к компьютеру в современных сканерах чаще всего используется интерфейс USB, некоторые модели оснащены интерфейсом FireWire.
Поскольку при сканировании оцифровываемый оригинал освещается ярким источником света, а изображение объекта проецируется посредством набора линз на светочувствительную матрицу, которая вырабатывает аналоговый сигнал, источник света в планшетном сканере в значительной степени влияет на эффективный динамический диапазон. В новых и более дорогих планшетных сканерах используются или флуоресцентные источники с холодным катодом, или вольфрамовые галогенные лампы, которые выделяют меньше тепла. Пониженное выделение тепла означает, что сканирующий механизм можно поместить ближе к оригиналу и дольше его экспонировать, что улучшает выборку деталей. От источника света требуется определенный спектральный состав и величина светового потока. К тому же эти характеристики должны оставаться постоянными во время работы сканера. Лампа сканера должна обеспечивать равномерную подсветку по всей ширине оригинала. При этом недопустимо сильное нагревание ламп, так как это приводит к непредсказуемому изменению характеристик оптических элементов. В этом смысле лучшими характеристиками обладают ксеноновые лампы. Они моментально включаются, очень стабильны по параметрам, излучают свет в расширенном спектре, имеют большой ресурс. Недостаток их заключается в повышенном энергопотреблении.
В настоящее время наиболее распространены полупроводниковые светочувствительные сенсоры, которые объединяются в соответствующие матрицы.
Такие матрицы изготавливаются по технологиям CCD (charge-coupled device – прибор с зарядовой связью, ПЗС) или CMOS (complementary metal-oxide semiconductor – комплиментарный металл-оксидный полупроводник, КМОП). У каждой из них есть свои преимущества. CCD-матрицы дороже, но в их ячейках генерируется более сильный ток, и, следовательно, они меньше подвержены влиянию электрических шумов. CMOS-сенсоры дешевле. Каждая ячейка такой матрицы состоит из фотодиода и нескольких транзисторов, усиливающих ток. Фотодиод генерирует более слабый ток, чем возникает в CCD-элементе, к тому же часть светового потока падает не на него, а на транзисторы. В результате CMOS-сенсоры больше подвержены шумам и требуют дополнительных мер для их исключения.
Как уже отмечалось ранее при рассмотрении цветовых моделей, любой различаемый глазом цветовой оттенок можно представить в виде сочетания трех основных цветов: красного, зеленого и синего (для вывода на монитор) или голубого, пурпурного и желтого (для печати). В современных сканерах для разделения светового потока на красную (Red, R), зеленую (Green, G) и синюю (Blue, В) составляющие применяются две технологии – цветные светофильтры или призма .
Оснащение ячеек матрицы светофильтрами является более дешевым и практичным способом, однако качество изображения при этом может быть хуже. Использование призмы делает конструкцию устройства более сложной, но гарантирует прецизионное (более точное) разделение светового потока на три цвета от каждой точки оригинала.
Фрагменты устройства планшетных сканеров с призмой и светофильтрами показаны на рис. 5.2.2 и рис. 5.2.3. Кроме светофильтров, для фокусировки возможно большего количества света на поверхности полупроводникового фоточувствительного элемента, в сканерах используют микролинзы для каждой ячейки. В сканерах с микролинзами повышается КПД преобразования света в электрический ток, а это положительно сказывается на уровне шумов и качестве получаемого изображения.
Рисунок 5.2.2.
Рисунок 5.2.3.
Как видно из рис. 5.2.2 и рис. 5.2.3, в сканерах для преобразования интенсивности светового потока в электрический ток по каждому базовому цвету используются три параллельные линейки CCD- или CMOS-ячеек (трехпроходные сканеры включали одну линейку светочуствительных элементов).
Общая ширина светочувствительного сенсора с ССD-элементами примерно в четыре раза меньше, чем у оригинала формата А4, а световой поток фокусируется на нем с помощью объектива. Если каждая из линеек включает в себя около 5 тыс. ячеек, то это обеспечивает сканеру с размером рабочего поля А4 оптическое разрешение 600 ppi (пикселей на дюйм). Применение такой же матрицы в устройстве, предназначенном для считывания оригиналов размером 6×6 или 6×9 см (форматы кадров широкой фотопленки), дало бы разрешение 2100 ppi.
Очевидно, что оптическое разрешение сканера зависит не только от числа элементов в линейке, но и от ширины области сканирования .
Стремление максимально удешевить сканеры привело к созданию технологии CIS (contact image sensor – контактный сенсор изображения). Матрица этого типа состоит из трех фотодиодных линеек с RGB-светофильтрами. По ширине сенсор и поле сканирования одинаковы. В сканере с рабочим полем А4 и разрешением 600 ppi линейки состоят из 5 тыс. плотно расположенных ячеек. CIS-сенсор располагается предельно близко к поверхности оригинала, что избавляет от необходимости использовать объектив. Планшетные сканеры данного типа компактнее, проще по конструкции и дешевле, чем устройства с CCD- или CMOS-матрицами.
С давних времен информация в нашем обществе передается с помощью печати на бумаге. С книг мы узнаем историю, знакомимся с литературными произведениями, на бумаге печатается документация в делопроизводстве и так далее. С появлением и распространением компьютерной техники часто бумажные документы заменяются электронными. В связи с этим во многих случаях возникает потребность перевода печатной информации в электронную. Для решения этих и других подобных задач были изобретены специальные устройства – сканеры. О том, что такое сканер и как выбрать сканер для дома поговорим сегодня.
– это электронное устройство, с помощью которого графическая информация разных видов (рисунки, текст, фотографии) переводиться в цифровой формат и сохраняется в виде файлов разных типов. После этого с такими файлами могут осуществляться самые разные операции – копирование, редактирование и т.д.
Принцип работы сканера следующий: свет от источника света попадает на сканируемый объект, отбившись от него свет, через оптическую систему, попадает на светоприемный элемент, а оттуда на специальный преобразователь, который преобразует аналоговую информацию в цифровую. После преобразования и обработки информация через контроллер передается на компьютер, где обрабатывается с помощью специальных программ. То есть основное назначение сканера – это преобразование печатной или иной графической информации в графические файлы.
По мнению многих исследователей, история сканера начинается в 1857 году, когда был изобретен аппарат под названием пантелограф. В 1902 году немецкий физик Артур Корн получил патент на технологию фотоэлектрического сканирования, которая стала основой современных факсов и других сканирующих приборов.
Существует несколько видов сканеров в зависимости от специфики их устройства и целей использования, но наиболее широкое распространение получили так называемые планшетные сканеры (в которых документ ложиться под крышку, а сканирование осуществляется с помощью движимой каретки). Большинство сканеров, которые используются для офисных и бытовых целей – именно планшетные, на них мы и сконцентрируем наше внимание.
Перечислим основные характеристики сканеров и рассмотрим их более детально:
1. Тип матрицы сканера
Матрица сканера – это тот светочувствительный элемент, который принимает отраженный от объекта сканирования свет. Иногда по типу матрицы называют и типы сканеров.
На данное время в сканерах устанавливают матрицы двух основных типов – CCD и CIS.
Установка CCD матрицы предусматривает наличие в сканере специального объектива и системы зеркал. Благодаря этому CCD сканеры имеют очень высокое качество сканирования и большую глубину резкости. При этом сканеры с такой матрицей являются более дорогими. Кроме того, лампа такого сканера нагревается достаточно долго, что уменьшает скорость сканирования.
В CIS сканерах оптика отсутствует, а роль светочувствительного элемента играют специальные сенсорные датчики. Такие сканеры имеют сравнительно меньшее качество сканирования, зато скорость сканирования у них больше. Вместе с тем CIS сканеры имеют меньшие габариты и стоят дешевле.
При выборе матрицы можно порекомендовать следующее: если Вам нужно быстро сканировать много текстовых документов без особых требований к качеству графики – Вам вполне подойдет CIS сканер, если же Вам надо сканировать графические документы с высокими требованиями к качеству графики – выбирайте сканер с CCD.
2. Оптическое разрешение сканера
О разрешении в принципе мы уже говорили в статьях о и фоторамках. Разрешение сканера показывает со скольких точек на дюйм «снимается» изображение при сканировании, оно указывается по горизонтали и вертикали.
Например, сканер модели Canon CanoScan 5600F имеет стандартное разрешение 4800 х 9600 dpi, это означает, что горизонтальное разрешение такого сканера составляет 4800 точек на дюйм, а вертикальное 9600 точек.
Понятно, что чем больше разрешение сканирования, тем более качественные изображения можно будет получить со сканера.
При покупке стоит обращать основное внимание на разрешение по горизонтали (то есть на первую цифру в показателе разрешения).
В принципе, для сканирования текста достаточно горизонтального разрешения 300 dpi. Можно порекомендовать выбирать домашний сканер с оптическим разрешением от 600 х 1200 dpi, а лучше от 1200 х 1200 dpi.
Некоторые производители указывают также такой параметр, как интерполированное разрешение, которое больше оптического. Это разрешение получается за счет программного обеспечения сканера и почти никогда не используется, поэтому не нужно обращать внимание на этот рекламный параметр.
3. Глубина цвета
Очень часто сканер используется для сканирования цветных изображений и глубина цвета в этом случае играет очень важную роль. Этот показатель указывает на то, сколько цветных оттенков может распознать сканер и измеряется в битах.
В современных сканерах глубина цвета может быть от 24 по 48 бит.
При глубине цвета в 24 бита цветной сканер способен распознать около 16 млн. цветов, этого вполне достаточно для качественной цветопередачи. Если честно разницы между 24 и 48 бит человеческий глаз не заметит. Другое дело, что большинство сканеров сейчас имеют глубину цвета 48 бит.
4. Скорость сканирования
Если Вам нужно отсканировать одну-две страницы, то скорость сканера не будет для Вас критической характеристикой, но если нужно сканировать 100-200 листов, то от этой скорости зависит очень многое.
Скорость сканирования измеряется в количестве страниц, которые сканер может просканировать за 1 минуту или, наоборот, в количестве секунд, которые нужны сканеру для обработки 1 страницы.
Часто этот показатель указывают отдельно для текста и для графики.
Чем меньше время сканирования – тем лучше. Быстрый сканер помогает значительно сэкономить время.
5. Тип подключения
Сейчас почти во всех случаях подключение сканера к компьютеру производиться через порты USB. Новые сканеры могут подключаться через специальный SCSI интерфейс. При покупке нужно только обратить внимание на то, поддерживается ли необходимый способ подключения Вашим компьютером.
Перед покупкой сканера посмотрите в интернете модели и цены. Хорошими помощниками в таком подборе Вам могут стать разные интернет-магазины, где Вы сможете посмотреть конкретные характеристики отдельных устройств.
В заключение нужно сказать еще пару слов о программном обеспечении сканера. При покупке нужно узнать совместимо ли оно с Вашей операционной системой вообще и ее конкретной версией в частности, хотя, в большинстве случаев, производители сканеров стараются выпускать драйвера для всех существующих операционок.
Ну что же, надеюсь, прочитав про параметры сканера, Вы узнали больше об этом устройстве и прочтенный пост поможет Вам купить самый лучший сканер.
Здравствуйте, дорогие читатели! Добро пожаловать на мой . В этом посте я привел общие сведения о планшетных сканерах и их основных характеристиках.
Сканеры являются одним из наиболее распространенных периферийных устройств компьютера. Основная область их применения сканирование печатных оригиналов, таких как старые фотографии, страницы из книг и журналов, рисунки и иллюстрации. Наиболее распространенным является планшетный.
Что такое планшетный сканер?
Если брать в общем, то сканер – это устройство для создания цифрового образа материального объекта. Планшетный сканер назван так из-за стеклянной пластины-планшета, на которой располагается сканируемый оригинал. Его коллега, барабанный сканер, использует для этих целей стеклянный барабан. Преимуществом планшетного сканера перед тем же барабанным является то, что для сканирования достаточно просто разместить оригинал на планшет, не подвергая его при этом никаким воздействиям (давлению, изгибу, деформации, вибрации). Поэтому он подходит для хрупких или даже трехмерных объектов.
Устройство
Наиболее важным компонентом планшетного сканера является светочувствительный элемент – CIS или CCD-матрица. Она закрепляется в перемещаемой каретке, вместе с оптической системой и источником света. Работу сканера иллюстрирует рисунок приведенный ниже. При сканировании, свет от источника (1) попадает на сканируемую поверхность, отражается от нее, и с помощью системы зеркал (2) и линзы (3) попадает на сенсоры матрицы (4), где преобразуется в серию электронных сигналов.
Размеры
Размеры планшетных сканеров варьируются в зависимости от области применения. Большинство сканеров для дома и малого офиса могут сканировать оригиналы с максимальным размером 8.5дюймов на 11 дюймов (листы формата letter или А4). Более крупные планшетные сканеры подогнаны под листы формата tabloid и могут сканировать оригиналы размером от 11 на 17 дюймов, до 12 на 18 дюймов. Такие модели часто используют в изобразительных студиях и в полиграфии для предпечатной подготовки макетов.
Разрешение
Разрешение сканера во многом определяет качество полученного скана. Оно показывает, на сколько точек разбивается линия сканируемого изображения длиной в один дюйм при оцифровке, и измеряется в точках на дюйм (dpi) или пикселях на дюйм (ppi). В характеристиках планшетного сканера указывают разрешение для двух координат – Х и У. Например, если сканер обеспечивает 4800 точек на дюйм по горизонтали (координата Х) и 9600 по вертикали (координата Y), то говорят, что разрешение этой модели 4800 на 9600 dpi. Хотя многие производители сокращают этот показатель, указывая в характеристиках только разрешение по горизонтали.
Какое разрешение достаточно?
Когда речь идет о разрешении, больше не всегда значит лучше. Планшетные сканеры с высокой разрешающей способностью являются более дорогостоящими. Поэтому, чтобы не переплачивать, стоит определить, какое разрешение вам необходимо. Чем выше качество скана, тем выше качество печати, особенно на больших форматах. При этом файл оцифрованного изображения тоже будет очень большим.
Разрешение 4800 dpi необходимо для высокого качества печатного продукта. Но принтер или пресс, который будет использован для печати, все же является определяющим фактором качества конечной продукции. Не все устройства вывода могут печатать в высоком разрешении, так что высокая разрешающая способность планшетного сканера при сканировании может оказаться бесполезной.
Если сканированные изображения планируется использовать только для просмотра на экране монитора, сканер высокого класса так же не требуется.
Хорошие универсальные сканеры с разрешением 2400 dpi вполне достаточны для домашнего использования. Если планируется работа только с текстовыми оригиналами (например, с офисной документацией), то вполне достаточно разрешения 600 dpi.
Битовая глубина цвета
Другой важной характеристикой планшетных сканеров является битовая глубина цвета. Чем выше этот показатель, тем большее количество цветов и оттенков можно получить при сканировании. Основная масса дешевых сканеров имеет глубину цвета 24 бита, в то время как более дорогие модели 48 бит. 24-битный цветной сканер будет хорош для цветных графиков и диаграмм. Если вы будете сканировать много фотографий, то лучше использовать устройства с глубиной цвета 48 бит. Планшетные сканеры с глубиной 96-бит могут различать самый широкий диапазон цветов и оттенков, и используются профессионалами для сканирования картин и других оригинальных произведений искусства.
Диапазон цен
Цены планшетных сканеров зависят от их размера, разрешения, скорости сканирования и глубины цвета. Они могут варьироваться от менее чем 100 долларов за простой сканер, для домашнего использования, до 50000 долларов за высококлассную профессиональную модель.
В завершение поста, хочу предложить Вам интересное видео об устройстве планшетного сканера.
Почти каждый пользователь компьютера постоянно сталкивается с проблемой преобразования документов из бумажной формы в электронную. Однако процедура ввода информации вручную отнимает огромное количество времени и чревата ошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, но не изображения. Выходом из положения является сканер, позволяющий вводить в компьютер, как изображения, так и текстовые документы. Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат. Они служат везде: в крупных компаниях, где обрабатываются огромные архивы документов, в издательствах и проектно-конструкторских организациях, а также в небольших фирмах и домашних офисах.
Сканер – это устройство оптического ввода, предназначенное для ввода и оцифровки в ПК черно-белых или цветных изображений, а также для считывания текста с бумажного носителя для последующей обработки.
Подобно многим техническим разработкам, базирующимся на принципах строения человеческого тела, конструкция сканера во многом повторяет строение нашего глаза. Для сканера, как и для органа зрения, все начинается со света. В типовом настольном цветном сканере над сканируемым изображением перемещается флуоресцентная лампа. Свет лампы отражается от сканируемого документа, затем проходит через линзу и фокусируется на матрице ПЗС, которая в сканере выполняет роль сетчатки.
Элементы ПЗС с фильтрами красного, зеленого и синего в однопроходных сканерах считывают соответствующие цветовые составляющие данных изображения (что ничем не отличается от функций колбочек и палочек в глазе).
В трехпроходных сканерах элементы ПЗС несут тройную нагрузку, так как в каждом проходе фильтруют разный цвет. В теории однопроходные сканеры быстрее, а трехпроходные позволяют добиться большей точности.
Истинное оптическое разрешение сканера так же, как и качество сканированного изображения, прямо пропорционально числу элементов ПЗС в сканере. В сканерах с большей разрешающей способностью число элементов ПЗС больше.
Зная размеры матрицы (линейки) ПЗС, можно просто вычислить оптическое разрешение сканера. Например, линейка ПЗС из 3400 элементов, рассчитанная на сканирование изображения шириной 8.5 дюймов, обеспечит оптическое разрешение 400 ppi (3400 делится на 8.5).
В сканированных штриховых изображениях каждому пикселю соответствует 1 бит (разряд) - черный или белый. Шкала полутонов применяет 8-разрядную технологию, разрешающую 256 градаций для каждого пикселя. При воспроизведении света используются три уровня 8-разрядного сканирования (по одному уровню на красный, зеленый и синий цвета) для создания 24-разрядных изображений, в которых для пикселя возможны 16.7 миллионов градаций цвета. Пропорционально растут и размеры файлов для черно-белого, полутонового и цветного изображений. Многие из протестированных сканеров являются 30-разрядными (по 10 разрядов на канал основного цвета), но Джон Лэмб, специалист по маркетингу продукции компании Umax Technologies, считает, что "с точки зрения технологии, эти устройства все еще принадлежат к семейству 24-разрядных сканеров".
В качестве единицы измерения разрешения используется показатель количества точек, которые сканер в состоянии воспринять на одном дюйме оригинала - dpi. Это сокращение буквально означает "точек на дюйм" - dots per inch. В спецификации часто указывается два параметра - горизонтальное разрешение и вертикальное. Например, 600 х 1200 dpi.
В данном случае имеется в виду не квадратный дюйм, а линейный. Таким образом, сканер с указанным в спецификации оптическим разрешением 600 х 1200 при установке в режим "600 dpi" способен выдать изображение оригинала, в котором на каждом дюйме по горизонтали и вертикали будет размещено 600 цветовых точек со своими параметрами. При установке большего, чем 600 dpi разрешения, драйвер сканера, используя методы математического увеличения разрешения, выравнивает горизонтальное и вертикальное разрешение. Например, при установке сканера в режим 1200 dpi физическим останется только вертикальный параметр dpi, горизонтальный же будет "вытянут" математикой до 1200.
Деликатность вопроса заключается в том, что иногда механические возможности устройства подразумеваются как истинное оптическое разрешение. Например, сканер с истинным оптическим разрешением 1200 х 1200 dpi предусматривает наличие особой линейки CCD – оптико-электронного устройства, имеющего разрешение именно 1200 dpi. На практике нередко оказывается, что сканер с заявленным физическим разрешением 1200 х 1200 dpi имеет абсолютно такое же устройство CCD , что и сканер с заявленными параметрами 600 х 1200. Кроме того, очевидно, что сканер с разрешением 1200 х 1200 dpi должен стоить по крайней мере в 2-2,5 раза дороже своего собрата 600 х 1200.
Следует иметь в виду, что именно показатель горизонтального разрешения характеризует физические возможности CCD-устройства сканера и, в конечном счете, оптические возможности сканера. Вертикальный же параметр - не более чем показатель механического устройства движения каретки.
В листовых моделях сканеров нередко указывают лишь одну характеристику разрешения - горизонтальную. Считается, что физическое разрешение по вертикали такое же. С точки зрения многих специалистов, заявленные некоторыми производителями высокие показатели оптического разрешения листовых сканеров, на самом деле являются результатом максимального математического увеличения разрешения, причем по вертикали.
Так как размер файла, а вместе с ним и требования к компьютерной обработке и объему памяти при увеличении разрядности сканирования растут в геометрической прогрессии, большинство производителей средств обработки изображений приняли за стандарт 24-разрядный вариант, в котором оптимально сочетаются стоимость и качество. Поэтому, хотя на стадии предварительной обработки 30-разрядный драйвер сканера позволяет манипулировать с 30-разрядным изображением (аргументом в пользу этих драйверов служит возможность работы на этой стадии с элементами критических участков, таких как области затенения и повышенной яркости), но к моменту записи изображения в файл для последующего редактирования или печати его разрядность уменьшается до 24. В ближайшие годы мы окажемся в 48-разрядном мире, но это зависит от многого, в том числе от характеристик создаваемых мониторов, сканеров и принтеров.
Оптическое разрешение - измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Характеристика, показывающая, чем больше разрешение, тем больше информации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке. Часто приводится такая характеристика, как “интерполированное разрешение” (интерполяционное разрешение). Ценность этого показателя сомнительна - это условное разрешение, до которого программа сканера “берется досчитать” недостающие точки. Этот параметр не имеет никакого отношения к механизму сканера и, если интерполяция все же нужна, то делать это лучше после сканирования с помощью хорошего графического пакета.
Глубина цвета – это характеристика, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерных приложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов -16.77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше - 30 бит, и, у наиболее качественных из планшетных сканеров, - 36 бит и более. Конечно, может возникнуть вопрос - зачем сканеру распознать больше бит, чем он может передать в компьютер. Однако, не все полученные биты равноценны. В сканерах с ПЗС датчиками два верхних бита теоретической глубины цвета обычно являются “шумовыми” и не несут точной информации о цвете. Наиболее очевидное следствие “шумовых” битов недостаточно непрерывные, гладкие переходы между смежными градациями яркости в оцифрованных изображениях. Соответственно в 36 битном сканере “шумовые” биты можно сдвинуть достаточно далеко, и в конечном оцифрованном изображении останется больше чистых тонов на канал цвета.
Динамический диапазон (диапазон плотности) Оптическая плотность есть характеристика оригинала, равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к свету отраженному (или прошедшему - для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0.0 D - идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить. Данная величина очень хорошо отделяет простые офисные сканеры, которые могут потерять детали, как в темных, так и светлых участках слайда и, тем более, негатива, от более профессиональных моделей. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в пределах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большинство бумажных оригиналов, будь то фотография или журнальная вырезка, обладают оптической плотностью не более 2.5D. Слайды требуют для качественного сканирования, как правило, динамический диапазон более 2.7 D (Обычно 3.0 – 3.8). И только негативы и рентгеновские снимки обладают более высокими плотностями (3.3D – 4.0D), и покупать сканер с большим динамическим диапазоном целесообразно, если только планируется работа в основном с ними.