Ploché skenery - zariadenie, obsluha, vlastnosti. Akí zlí môžu byť vodiči? ako sú usporiadané, ako sa líšia a ako dešifrovať charakteristiky

Takmer každý používateľ počítača neustále čelí problému konverzie dokumentov z papierová forma do elektronickej. Manuálne zadávanie informácií je však časovo náročné a náchylné na chyby. Okrem toho je možné manuálne zadávať iba texty, nie obrázky. Východiskom je skener, ktorý vám umožňuje zadávať do počítača obrázky aj textové dokumenty. Skenery čítajú „analógové“ texty alebo obrázky z papiera, filmu alebo iných pevných médií a konvertujú ich do digitálneho formátu. Slúžia všade: vo veľkých firmách, kde sa spracúvajú obrovské archívy dokumentov, vo vydavateľstvách a dizajnérskych organizáciách, ako aj v malých firmách a domácich kanceláriách.

Skener je optické vstupné zariadenie určené na vkladanie a digitalizáciu čiernobielych alebo farebných obrázkov do PC, ako aj na čítanie textu z papiera na ďalšie spracovanie.

Ako mnohí technický vývoj, založený na princípoch stavby ľudského tela, dizajn skenera do značnej miery opakuje štruktúru nášho oka. Pre skener, rovnako ako pre orgán zraku, všetko začína svetlom. V typickom stolnom farebnom skeneri sa nad naskenovaným obrázkom pohybuje žiarivka. Svetlo lampy sa odráža od skenovaného dokumentu, potom prechádza cez šošovku a je zaostrené CCD, ktorý v skeneri zohráva úlohu sietnice.

CCD prvky červeného, ​​zeleného a modrého filtra v jednopriechodových skeneroch čítajú zodpovedajúce farebné zložky obrazových údajov (čo sa nelíši od funkcií kužeľov a tyčiniek v oku).

V trojpriechodových skeneroch nesú prvky CCD trojnásobnú záťaž, pretože pri každom prechode sa filtruje iná farba. Teoreticky sú jednopriechodové skenery rýchlejšie, zatiaľ čo trojpriechodové umožňujú väčšiu presnosť.

Skutočné optické rozlíšenie skenera, ako aj kvalita naskenovaného obrazu je priamo úmerná počtu CCD prvkov v skeneri. V skeneroch s vyšším rozlíšením je počet prvkov CCD väčší.

Keď poznáte rozmery matice (pravítka) CCD, môžete jednoducho vypočítať optické rozlíšenie skenera. Napríklad 3400-prvkové CCD pole schopné skenovať 8,5-palcový široký obraz by poskytlo optické rozlíšenie 400 ppi (3400 delené 8,5).

V naskenovaných riadkových obrázkoch každý pixel zodpovedá 1 bitu (číslici) – čiernej alebo bielej. Stupne šedej využívajú 8-bitovú technológiu, ktorá umožňuje 256 gradácií pre každý pixel. Reprodukcia svetla využíva tri úrovne 8-bitového skenovania (jedna pre červenú, zelenú a modrú) na vytvorenie 24-bitových obrázkov s 16,7 miliónmi možných farebných gradácií na pixel. Veľkosť súborov pre čiernobiele obrázky, obrázky v odtieňoch sivej a farebné obrázky tiež proporcionálne rastie. Mnohé z testovaných skenerov sú 30-bitové (10 bitov na primárny farebný kanál), ale John Lamb, špecialista na marketing produktov spoločnosti Umax Technologies, hovorí: „Pokiaľ ide o technológiu, tieto zariadenia stále patria do rodiny 24-bitových skenerov.“ .

Ako merná jednotka pre rozlíšenie sa používa počet bodov, ktoré je skener schopný vnímať na jeden palec originálu – dpi. Táto skratka doslova znamená „bodky na palec“ – body na palec. Špecifikácia často uvádza dva parametre – horizontálne rozlíšenie a vertikálne rozlíšenie. Napríklad 600 x 1200 dpi.

V tomto prípade máme na mysli nie štvorcový palec, ale lineárny. Skener s optickým rozlíšením 600 x 1200 uvedeným v špecifikácii tak pri nastavení do režimu „600 dpi“ dokáže produkovať obraz originálu, na ktorom bude umiestnených 600 farebných bodov s vlastnými parametrami. každý palec horizontálne a vertikálne. Keď je rozlíšenie nastavené na viac ako 600 dpi, ovládač skenera pomocou metód matematického zvýšenia rozlíšenia vyrovná horizontálne a vertikálne rozlíšenie. Napríklad, keď je skener nastavený na režim 1200 dpi, fyzický ostane len parameter vertikálneho dpi, zatiaľ čo horizontálny sa matematikou „natiahne“ na 1200.

Lahôdkou veci je, že niekedy sú mechanické schopnosti zariadenia implikované ako skutočné optické rozlíšenie. Napríklad skener so skutočným optickým rozlíšením 1200 x 1200 dpi poskytuje špeciálny rad CCD - optoelektronické zariadenie s rozlíšením presne 1200 dpi. V praxi sa často ukazuje, že skener s deklarovaným fyzickým rozlíšením 1200 x 1200 dpi má úplne rovnaké CCD zariadenie ako skener s deklarovanými parametrami 600 x 1200. Okrem toho je zrejmé, že skener s rozlíšením 1200 x 1200 dpi by malo byť aspoň 2-2,5-krát drahšie ako jeho náprotivok 600 x 1200.

Treba si uvedomiť, že je to indikátor horizontálneho rozlíšenia, ktorý charakterizuje fyzické možnosti CCD zariadenia skenera a v konečnom dôsledku aj optické možnosti skenera. Vertikálny parameter nie je nič iné ako indikátor mechanického pohybu vozíka.

V listových modeloch skenerov je často uvedená iba jedna charakteristika rozlíšenia - horizontálna. Predpokladá sa, že fyzické rozlíšenie pozdĺž vertikály je rovnaké. Vysoké optické rozlíšenie hárkových skenerov deklarované niektorými výrobcami je z pohľadu mnohých odborníkov vlastne výsledkom maximálneho matematického zvýšenia rozlíšenia a to vertikálne.

Keďže veľkosť súboru a s tým aj požiadavky na počítačové spracovanie a veľkosť pamäte exponenciálne rastie so zvyšujúcou sa bitovou hĺbkou skenovania, väčšina predajcov spracovania obrazu prijala 24-bitovú verziu ako štandard, ktorý optimálne kombinuje cenu a kvalitu. Preto, aj keď v štádiu predúprava 30-bitový ovládač skenera vám umožňuje manipulovať s 30-bitovým obrázkom (argumentom v prospech týchto ovládačov je schopnosť pracovať v tejto fáze s prvkami kritických oblastí, ako sú tiene a svetlá), ale v čase, keď sa obrázok sa zapisuje do súboru na neskoršie úpravy alebo tlač, jeho bitová hĺbka sa zníži na 24. V najbližších rokoch sa ocitneme v 48-bitovom svete, čo však závisí od mnohých vecí, vrátane vlastností monitorov, skenerov a tlačiarní. vytvorené.

Optické rozlíšenie – merané v bodoch na palec (dpi). Charakteristickým znakom je, že čím vyššie rozlíšenie, tým viac informácií o origináli možno zadať do počítača a podrobiť ďalšiemu spracovaniu. Často sa uvádza taká charakteristika ako „interpolované rozlíšenie“ (interpolačné rozlíšenie). Hodnota tohto ukazovateľa je pochybná - ide o podmienené rozlíšenie, do ktorého sa program skenera "zaväzuje spočítať" chýbajúce body. Tento parameter nemá nič spoločné s mechanizmom skenera a ak je stále potrebná interpolácia, je lepšie to urobiť po skenovaní s dobrým grafickým balíkom.

Farebná hĺbka je miera počtu farieb, ktoré skener dokáže rozpoznať. Väčšina počítačových aplikácií, s výnimkou profesionálnych grafických balíkov, ako je Photoshop, pracuje s 24-bitovými farbami (16,77 milióna farieb na bod). Pre skenery je táto charakteristika zvyčajne vyššia - 30 bitov a pre najvyššiu kvalitu plochých skenerov - 36 bitov alebo viac. Samozrejme, môže vyvstať otázka – prečo by skener rozpoznával viac bitov, ako dokáže preniesť do počítača. Nie všetky prijaté bity sú však rovnaké. V skeneroch so snímačmi CCD sú horné dva bity teoretickej hĺbky farieb zvyčajne „šum“ a nenesú presné informácie o farbách. Najzrejmejším dôsledkom „šumových“ bitov nie sú súvislé, plynulé prechody medzi susednými gradáciami v digitalizovaných obrazoch. V súlade s tým v 36-bitovom skeneri môžu byť bity „šumu“ dostatočne posunuté a v konečnom digitalizovanom obraze bude viac čistých tónov na farebný kanál.

Dynamický rozsah (rozsah hustoty) Optická hustota je charakteristika originálu, ktorá sa rovná dekadickému logaritmu pomeru svetla dopadajúceho na originál a svetla odrazeného (alebo prepusteného – pre priehľadné originály). Minimálna možná hodnota 0,0 D je dokonale biely (priehľadný) originál. Hodnota 4,0 D je úplne čierny (nepriehľadný) originál. Dynamický rozsah skenera charakterizuje, aký rozsah optických hustôt originálu dokáže skener rozpoznať bez straty odtieňov vo svetlách alebo v tieňoch originálu. Maximálna optická hustota skenera je optická hustota originálu, ktorú skener ešte odlíši od úplnej tmy. Všetky odtiene originálu tmavšie ako tento okraj skener nerozozná. Táto hodnota veľmi dobre oddeľuje jednoduché kancelárske skenery, ktoré môžu stratiť detaily v tmavých aj svetlých oblastiach diapozitívu a najmä negatívu od profesionálnejších modelov. Spravidla sa u väčšiny plochých skenerov táto hodnota pohybuje od 1,7D (kancelárske modely) do 3,4 D (poloprofesionálne modely). Väčšina papierových originálov, či už ide o fotografie alebo výstrižky z časopisov, má optickú hustotu maximálne 2,5 D. Diapozitívy vo všeobecnosti vyžadujú dynamický rozsah väčší ako 2,7 D (zvyčajne 3,0 – 3,8) pre vysokokvalitné skenovanie. A len negatívy a röntgeny majú vyššiu hustotu (3,3D - 4,0D) a ak plánujete pracovať hlavne s nimi, je vhodné si kúpiť skener s veľkým dynamickým rozsahom.

Povolenie

Rozlíšenie charakterizuje veľkosť najmenších detailov obrazu prenášaného počas skenovania bez skreslenia. Zvyčajne sa meria v dpi - číslo samostatne. viditeľné bodky na palec obrázka (bod na palec). Existuje niekoľko typov rozlíšenia špecifikovaných výrobcom skenera.

Optické rozlíšenie je určené hustotou prvkov v poli CCD a rovná sa počtu prvkov poľa CCD vydelenému jeho šírkou. Je to najdôležitejší parameter skenera, ktorý určuje detailnosť obrázkov s ním získaných. Z tohto dôvodu nie je vždy uvádzaný v reklamných informáciách výrobcom alebo predajcom skenera, ktorý sa snaží preceňovať jeho skutočné vlastnosti. V masových modeloch skenerov sa zvyčajne rovná 100 alebo 200 pre ručné a kotúčové skenery a 300, 600 alebo 1200 dpi pre ploché skenery. Skenovanie by sa malo vždy vykonávať s rozlíšením, ktoré je násobkom optického, pričom interpolačné skreslenie bude minimálne. Ak napríklad na skeneri s rozlíšením 300 dpi potrebujete naskenovať obrázok s rozlíšením 200 dpi, potom by bolo najlepšie skenovať s rozlíšením 300 dpi a potom programovo v balíku na spracovanie ( Adobe Photoshop, Paint Shop Pro, Ulead Photo Impact, Thumbs Plus atď.) znížte rozlíšenie na 200 dpi.

Mechanické rozlíšenie určuje presnosť polohovania vozíka s pravítkom CCD pri pohybe pozdĺž obrazu. Mechanické rozlíšenie je zvyčajne 2x väčšie ako optické, čo dáva výrobcovi skenera dôvod uviesť kupujúceho do omylu tvrdením, že skener má „optické rozlíšenie 300x600 dpi“, hoci bez interpolácie na takomto skeneri je možné skenovať len s rozlíšením 300 dpi.

Interpolácia je rozlíšenie získané 16-násobným programovým zväčšením obrazu. Neobsahuje absolútne žiadne dodatočné informácie o obrázku oproti skutočnému rozlíšeniu a v špecializovaných balíkoch je operácia škálovania a interpolácie často vykonávaná lepšie ako ovládačom skenera. Hodnota interpolačného rozlíšenia 4800 dpi uvedená na krabici plochého skenera môže kupujúceho zavádzať, keďže skutočné optické rozlíšenie zariadenia môže byť len 300 dpi.

Farebná hĺbka

Hĺbka farby je charakteristika, ktorá udáva počet farieb, ktoré je skener schopný rozpoznať. Väčšina počítačových aplikácií, s výnimkou profesionálnych grafických balíkov, ako je Photoshop, pracuje s 24-bitovými farbami (16,77 milióna farieb na bod). Pre skenery je táto charakteristika zvyčajne vyššia - 30 bitov a pre najvyššiu kvalitu plochých skenerov - 36 bitov alebo viac. Samozrejme, môže vyvstať otázka – prečo by skener rozpoznával viac bitov, ako dokáže preniesť do počítača. Nie všetky prijaté bity sú však rovnaké. V skeneroch so snímačmi CCD sú dva horné bity teoretickej hĺbky farieb zvyčajne „šumové“ bity a nenesú presné informácie o farbe. Najzrejmejším dôsledkom „šumových“ bitov nie sú plynulé, plynulé prechody medzi susednými gradáciami v digitalizovaných obrázkoch V súlade s tým v 36-bitovom skeneri môžu byť „šumové“ bity posunuté dostatočne ďaleko na to, aby v konečnom digitalizovanom obraze zostalo viac čistých tónov na farebný kanál.

Dynamický rozsah (rozsah hustoty)

Optická hustota je charakteristika originálu, ktorá sa rovná dekadickému logaritmu pomeru svetla dopadajúceho na originál k svetlu odrazenému (alebo prepustenému – pre priehľadné originály). Minimálna možná hodnota 0,0 D je dokonale biely (priehľadný) originál. Hodnota 4,0 D je úplne čierny (nepriehľadný) originál. Dynamický rozsah skenera charakterizuje, aký rozsah optických hustôt originálu dokáže skener rozpoznať bez straty odtieňov vo svetlách alebo v tieňoch originálu. Maximálna optická hustota skenera je optická hustota originálu, ktorú skener ešte odlíši od úplnej tmy. Všetky odtiene originálu tmavšie ako tento okraj skener nerozozná. Táto hodnota veľmi dobre oddeľuje jednoduché kancelárske skenery, ktoré môžu stratiť detaily v tmavých aj svetlých oblastiach diapozitívu a najmä negatívu od profesionálnejších modelov. Spravidla sa u väčšiny plochých skenerov táto hodnota pohybuje od 1,7D (kancelárske modely) do 3,4 D (poloprofesionálne modely). Väčšina papierových originálov, či už ide o fotografie alebo výstrižky z časopisov, má optickú hustotu maximálne 2,5 D. Diapozitívy vo všeobecnosti vyžadujú dynamický rozsah väčší ako 2,7 D (zvyčajne 3,0 – 3,8) pre vysokokvalitné skenovanie. A len negatívy a röntgeny majú vyššiu hustotu (3,3D - 4,0D) a kúpa skenera s vyšším dynamickým rozsahom má zmysel, ak budete pracovať hlavne s nimi, inak jednoducho preplatíte.

Typ pripojenia

Podľa typu rozhrania sú skenery rozdelené iba do štyroch kategórií:

Skenery s paralelnými resp sériové rozhranie pripojený k portu LPT alebo COM.

Tieto rozhrania sú najpomalšie a postupne zastarávajú. Ak vaša voľba napriek tomu padla na takýto skener, vopred sa nalaďte na výskyt problémov spojených s konfliktom medzi skenerom a tlačiarňou LPT, ak existujú.

Skenery s rozhraním USB.

Sú o niečo drahšie, ale fungujú oveľa rýchlejšie. Vyžaduje sa počítač s portom USB. Môžu sa vyskytnúť aj problémy s inštaláciou, ale zvyčajne sa dajú ľahko opraviť.

Skenery s rozhraním SCSI.

S vlastnou doskou rozhrania pre zbernicu ISA alebo PCI alebo pripojenou k štandardnému radiču SCSI. Tieto skenery sú rýchlejšie a drahšie ako zástupcovia dvoch predchádzajúcich kategórií a patria do vyššej triedy.

Skenery s najmodernejším rozhraním FireWire (IEEE 1394).

Špeciálne navrhnutý pre prácu s grafikou a videom. Takéto modely sa práve začali objavovať na trhu. V poslednej dobe výrobcovia ponúkajú veľa skenerov s dvoma rozhraniami (napríklad LPT a USB). Takáto všestrannosť môže byť veľmi užitočná pri kúpe „rastového“ skenera. Skener napríklad pripojíte k starému PC (bez USB) cez paralelné rozhranie a po zakúpení nového USB počítača vám veľmi pomôže.

Pozrime sa podrobnejšie na zariadenie najbežnejších skenerov - plochých. Vzhľad typického plochého skenera so zabudovaným posuvným modulom je znázornený na obr. 5.2.1.

Obrázok 5.2.1.

Na obr. 5.2.1 schematicky znázorňuje hlavné komponenty plochého skenera: C - ploché sklo; K - vozík; H - vedenie (po ktorom sa vozík pohybuje); D - motor; MB - hlavná doska (skratka pre anglické "mainboard").

Konštrukcia skenera závisí od toho, aký druh originálov je určený na čítanie. Najjednoduchšie tabletové zariadenia sú určené na prácu s obrázkami na nepriehľadných médiách.

Strana dokumentu alebo fotografie na papieri sa položí lícom nadol na sklenenú plochu skenera a pritlačí sa k vrchnej strane vekom. Mnohé modely poskytujú možnosť čítania hrubých kníh alebo časopisov, pri ktorých sa pánty zaisťujúce kryt zdvihnú z objímok alebo sa kryt úplne odstráni.

Počas skenovania pod sklom sa vozík pohybuje pozdĺž dlhšej strany originálu. Pohybuje sa po výkonných oceľových vodidlách, pohyb nastavuje presný pohon s krokovým motorom. Presnosť tohto mechanizmu určuje vertikálne rozlíšenie skenera (charakteristike skenera sa budeme podrobnejšie venovať v ďalšej téme). Vonkajšie sa zdá, že pohyb vozíka je nepretržitý, avšak obraz sa číta v diskrétnych krokoch, riadok po riadku. Čím vyššie rozlíšenie nastavíte, tým pomalšie sa vozík pohybuje. Pretože ploché skenery sa často používajú na zachytávanie viacstranových dokumentov, rýchlosť je dôležitou vlastnosťou. Prechod na schému jednopriechodového skenovania, pri ktorej sa naraz čítajú všetky tri primárne farby digitalizovaného originálu, viedol k trojnásobnému zvýšeniu výkonu, avšak ploché skenery sú skôr pomalé periférne zariadenia.

V prvých modeloch plochých skenerov bola v pohyblivom vozíku umiestnená len lampa a zrkadlo, ktoré smerovalo svetlo odrazené od originálu do iného zrkadla - pevného pevného, ​​spojeného s objektívom a fotocitlivou matricou. V moderných skeneroch je celý optický obvod zariadenia umiestnený vo vozíku vrátane lampy, zrkadla, šošovky, hranola alebo systému svetelných filtrov, snímača a ADC. Vozík je spojený viacžilovým flexibilným káblom s doskou rozhrania, ktorá je zodpovedná za prvotné spracovanie obrazu a jeho prenos do počítača. Na pripojenie k počítaču v moderných skeneroch sa najčastejšie používa rozhranie USB, niektoré modely sú vybavené rozhraním FireWire.

Keďže originál, ktorý sa má skenovať, je osvetlený jasným svetelným zdrojom a obraz objektu sa premieta cez sadu šošoviek na fotocitlivú matricu, ktorá vytvára analógový signál, svetelný zdroj na plochom skeneri výrazne ovplyvňuje efektívny dynamický rozsah. . Novšie a drahšie ploché skenery používajú buď fluorescenčné zdroje so studenou katódou alebo volfrámové halogénové žiarovky, ktoré produkujú menej tepla. Znížená tvorba tepla znamená, že skenovacie zariadenie možno umiestniť bližšie k originálu a exponovať dlhšie, čo zlepšuje vyhľadávanie detailov. Od svetelného zdroja sa vyžaduje určité spektrálne zloženie a veľkosť svetelného toku. Okrem toho musia tieto charakteristiky zostať počas prevádzky skenera konštantné. Lampa skenera musí poskytovať rovnomerné osvetlenie po celej šírke originálu. V tomto prípade je silné zahrievanie lámp neprijateľné, pretože to vedie k nepredvídateľnej zmene charakteristík optických prvkov. V tomto zmysle majú xenónové výbojky najlepšie vlastnosti. Zapínajú sa okamžite, sú veľmi stabilné z hľadiska parametrov, vyžarujú svetlo v rozšírenom spektre a majú dlhý zdroj. Ich nevýhodou je zvýšená spotreba energie.

V súčasnosti sú najrozšírenejšie polovodičové svetlocitlivé snímače, ktoré sú kombinované do vhodných matríc.

Takéto matrice sa vyrábajú pomocou technológií CCD (charge-coupled device - charge-coupled device, CCD) alebo CMOS (complementary metal-oxide semiconductor). Každý z nich má svoje výhody. CCD sú drahšie, ale ich články generujú väčší prúd, a preto sú menej ovplyvnené elektrickým šumom. CMOS snímače sú lacnejšie. Každá bunka takejto matrice pozostáva z fotodiódy a niekoľkých tranzistorov, ktoré zosilňujú prúd. Fotodióda generuje slabší prúd ako sa vyskytuje v CCD prvku, navyše časť svetelného toku nedopadá na ňu, ale na tranzistory. V dôsledku toho sú snímače CMOS náchylnejšie na šum a vyžadujú si dodatočné opatrenia na jeho odstránenie.

Ako už bolo uvedené pri zvažovaní farebných modelov, akýkoľvek farebný odtieň rozlíšiteľný okom môže byť reprezentovaný ako kombinácia troch základných farieb: červenej, zelenej a modrej (na zobrazenie na monitore) alebo azúrovej, purpurovej a žltej (na tlač). V moderných skeneroch sa na rozdelenie svetelného toku na červenú (Red, R), zelenú (Green, G) a modrú (Blue, B) zložku používajú dve technológie - farebné filtre alebo hranol.

Vybavenie maticových buniek svetelnými filtrami je lacnejší a praktickejší spôsob, ale kvalita obrazu môže byť horšia. Použitie hranola robí dizajn zariadenia zložitejším, ale zaručuje presné (presnejšie) oddelenie svetelného toku do troch farieb z každého bodu originálu.

Fragmenty plochých skenerov s hranolom a svetelnými filtrami sú znázornené na obr. 5.2.2 a obr. 5.2.3. Okrem svetelných filtrov, aby sa na povrch polovodičového fotocitlivého prvku sústredilo čo najviac svetla, sa v skeneroch pre každú bunku používajú mikrošošovky. V skeneroch s mikrošošovkami sa zvyšuje efektivita premeny svetla na elektrický prúd, čo má pozitívny vplyv na úroveň šumu a kvalitu výsledného obrazu.

Obrázok 5.2.2.

Obrázok 5.2.3.

Ako je možné vidieť na obr. 5.2.2 a obr. 5.2.3 sa v skeneroch používajú tri paralelné rady buniek CCD alebo CMOS na premenu intenzity svetelného toku na elektrický prúd pre každú základnú farbu (trojpriechodové skenery obsahovali jeden rad svetlocitlivých prvkov).

Celková šírka svetlocitlivého snímača s CCD prvkami je približne štyrikrát menšia ako u originálu A4 a svetelný tok sa naň zaostruje pomocou šošovky. Ak každé z pravítok obsahuje asi 5 000 buniek, potom to poskytuje skener s veľkosťou pracovného poľa A4 s optickým rozlíšením 600 ppi (pixelov na palec). Použitie rovnakého snímača v zariadení navrhnutom na čítanie originálov s rozmermi 6×6 alebo 6×9 cm (formáty širokouhlého filmu) by poskytlo rozlíšenie 2100 ppi.

Je zrejmé, že optické rozlíšenie skenera závisí nielen od počtu prvkov v riadku, ale aj od šírky skenovacej plochy..

Túžba vyrobiť skenery čo najlacnejšie viedla k vytvoreniu technológie CIS (kontaktný obrazový snímač). Tento typ matice pozostáva z troch polí fotodiód s RGB filtrami. Šírka snímača a snímacie pole sú rovnaké. V skeneri s pracovným poľom A4 a rozlíšením 600 ppi sa pravítka skladajú z 5000 husto rozmiestnených buniek. Snímač CIS je umiestnený extrémne blízko povrchu originálu, vďaka čomu nie je potrebné používať šošovku. Ploché skenery tohto typu menšie, jednoduchšie a lacnejšie ako snímače CCD alebo CMOS.

Prednáška číslo 7. Ploché skenery

1.Všeobecné charakteristiky skenery

2. Ploché skenery.

1.Všeobecná charakteristika skenerov

Každý typ skenera má svoje vlastné charakteristiky aplikácie, čo vedie k rozdielom v technológii skenovania a následne aj vo vlastnostiach zariadení. Existuje však niekoľko všeobecných kritérií na hodnotenie samotného skenera a obrazu získaného pomocou neho. Zvážte všeobecné charakteristiky skenovania bez ohľadu na konkrétne typy alebo modely skenerov.

Farba skenera. Ako väčšina ostatných zobrazovacích zariadení, aj skenery sa delia na

farebné;

Čierna a biela (poltón)

Čiernobiela kresba.

Farebné skenery sú najbežnejším typom.

Skenery v odtieňoch šedej „rozlišujú“ odtiene šedej, ale nie sú schopné vnímať farebné obrázky.

Lineárne čiernobiele skenery rozlišujú iba dve farby a prakticky nie sú zastúpené v obchodnej siete- používajú sa najmä v rôznych odvetviach (napríklad na skenovanie výkresov alebo čiarových kódov).

Rozlíšenie skenera(rozlíšenie) je súbor parametrov charakterizujúcich minimálna veľkosť detail obrázka, ktorý je skener schopný prečítať. Rozlíšenie sa delí na optické, mechanické a interpolačné.

optické rozlíšenie (optickérozhodnutie) charakterizuje minimálnu veľkosť horizontálneho bodu, ktorý je skener schopný rozpoznať. V skeneroch, ktoré používajú maticu na čítanie farebných informácií (napríklad plochý alebo hárkový), je táto charakteristika určená pomerom počtu prvkov v maticovej čiare k šírke pracovnej plochy. Pri iných typoch skenerov, ako sú bubnové skenery, je to obmedzené schopnosťou sústrediť svetlo na prvok prijímania fotografií. Optické rozlíšenie - vždy najmenšie zo všetkých špecifikovaných pre konkrétny model skener, takže výrobcovia skenerov ho často neuvádzajú.

Mechanické rozlíšenie (mechanickýrozhodnutie) - počet krokov, ktoré vykoná skenovací vozík, vydelený dĺžkou dráhy, ktorú prejde. Keďže informácie číta matica v každom kroku, tento parameter určuje minimálnu veľkosť vertikálneho bodu, ktorú skener dokáže rozpoznať. Mechanické rozlíšenie sa niekedy nazýva aj optické rozlíšenie, ale toto je nesprávne. Napríklad, ak je pre akýkoľvek model skenera špecifikované optické rozlíšenie 300 x 1200 ppi, potom optické rozlíšenie bude 300 ppi a mechanické rozlíšenie bude 1200 ppi. Väčšinou je mechanické rozlíšenie dvojnásobné oproti optickému, no sú aj modely, v ktorých je štvornásobne väčšie, alebo sa naopak rovnajú. Vzhľadom na to, že CCD nedokáže skenovať s horizontálnym rozlíšením väčším ako je optické, na doplnenie chýbajúcich bodov sa používajú metódy matematickej interpolácie (inak by bola vertikálna veľkosť ľubovoľného skenovaného štvorca väčšia ako horizontálna). Mechanické rozlíšenie je použiteľné len pre skenery s maticovou štruktúrou fotodetektorov.

Rozlíšenie interpolácie - umelo zvýšená o matematické metódy povolenie. Program, ktorý je súčasťou skenera, sa snaží doladiť obrázok do tohto rozlíšenia pridávaním chýbajúcich bodov (napr. pri reálnom rozlíšení 3x3 program vypíše 9x9). Tento parameter nemá nič spoločné so skutočnými fyzickými parametrami skenera a môže charakterizovať iba program na spracovanie obrazu.

Rozlíšenie skenera sa zvyčajne meria v pixeloch na palec (ppi, pixel na palec). Merať daný parameter v bodoch na palec (dpi, dots par inch) je v podstate nesprávny, pretože dpi znamená skutočné rozlíšenie tlačiarne, a to je trochu iný koncept. Tlačiareň zvyčajne vytlačí niekoľko bodov, aby získala jeden farebný pixel a každý z nich je zodpovedný za svoju vlastnú farebnú zložku. Tieto body sú veľmi blízko, čo vytvára efekt jedného pixelu požadovanej farby: zdá sa, že sa spájajú. Preto dpi znamená počet bodov na palec, ktoré tvoria farbu. Ppi označuje počet plnofarebných pixelov na palec.

Bitová hĺbka (farebná hĺbka)- parameter, ktorý charakterizuje počet farieb alebo odtieňov sivej (v závislosti od farby skenera). Bitová hĺbka znamená, koľko bitov používa skener na vyjadrenie farby jedného bodu na obrázku. Rozlišujte medzi vonkajšou a vnútornou bitovou hĺbkou. Vnútorná bitová hĺbka je počet bitov, ktoré predstavujú bod pre interné operácie v skeneri (teda predtým, než signál prejde cez ADC a prevedie sa do digitálnej podoby). Externá bitová hĺbka určuje bitovú hĺbku farby po prechode signálu cez ADC. Externá bitová hĺbka skenerov je zvyčajne 8 bitov (256 odtieňov sivej) pre skenery v odtieňoch sivej a 24 bitov (8 bitov na komponent, celkovo 16,77 milióna farieb) pre farebné skenery. Vnútorná bitová hĺbka zvyčajne nie je menšia, ale väčšia ako vonkajšia. Ďalšie bity vo vnútornej bitovej hĺbke (ak existujú) sa používajú na zlepšenie presnosti farieb a zníženie vplyvu skreslenia na farbu. |

Optická hustota sa meria v OD (Optical Density) alebo jednoducho D a môže sa pohybovať od 0,0D pre čisto bielu (priehľadnú) farbu po 4,0D pre dokonale čiernu (nepriehľadnú) farbu.

Keďže hovoríme o logaritme, napríklad 2,0D a 3,0D sa nebudú líšiť o 25 %, ale o 10-krát. Optické hustoty pre niektoré typy originálov sú uvedené v tabuľke. jeden.

Tabuľka 1 Optické hustoty niektorých originálov


Rozsah optických hustôt skenera udáva, ktoré z farieb originálu budú ešte rozoznávané a ktoré už nie, teda budú vnímané buď ako úplne biele alebo úplne čierne. Rozsah optických hustôt zahŕňa dve charakteristiky: D min a D max. Prvá, D min, je optická hustota originálu, pod ktorou bude skener považovať originál za dokonale biely. Podľa toho je D max taká optická hustota originálu, nad ktorou bude skener považovať originál za absolútne čierny. Samotný rozsah je rozdiel medzi D min a D max. Rozsah optických hustôt skenera závisí od kvality a kapacity ADC a fotobuniek, ako aj od algoritmu ovládača skenera. V tabuľke. 2 ukazuje typické dynamické rozsahy pre bežné typy skenerov.

Tabuľka 2 Typické dynamické rozsahy skenerov


Pracovná plocha skenera- maximálna veľkosť dokumentu, ktorú dokáže skener spracovať. Formát závisí od konštrukcie a použitia skenera. Takže formát dokumentu na prepravu listov a ručné skenery obmedzený len na šírku. Bežné domáce a kancelárske skenery najčastejšie zodpovedajú formátom A4 a formátu Legal prijatému na Západe. Profesionálne modely môžu mať pevné veľkosti prispôsobené konkrétnym originálom (napr. 35mm skener filmových diapozitívov) alebo jednoducho veľkoformátové – až po AO.

Rýchlosť skenovania- parameter, ktorý vyjadruje čas, počas ktorého sa bude konkrétny dokument skenovať. V skutočnosti táto charakteristika nemôže mať žiadny význam, pretože závisí od rýchlosti počítača, jeho hlasitosti Náhodný vstup do pamäťe, z hardvérového rozhrania atď. Výkon skenera je preto možné hodnotiť len pre konkrétnu pracovnú stanicu. Niekedy je tento parameter špecifikovaný v charakteristikách skenera v milisekundách na riadok.

Hardvérové ​​rozhranie skenera(Communication Interface) umožňuje výmenu informácií medzi skenerom a počítačom. Určuje rýchlosť prenosu dát medzi počítačom a skenerom. Táto vlastnosť môže byť veľmi dôležitá v prípade potreby vysokokvalitných naskenovaných fotografií (alebo akýchkoľvek iných grafických materiálov). Napríklad štandardná farebná fotografia s rozmermi 10 x 15 cm naskenovaná pri rozlíšení 720 ppi a 24-bitových farbách (True color) bude vyžadovať približne 40 MB miesta na disku. Ak je teda rýchlosť prenosu údajov medzi skenerom a počítačom nízka, bude čakanie na výsledok trvať veľmi dlho. Preto je rozhranie prenosu údajov postavené na rovnakej úrovni s takými vlastnosťami, ako je rozlíšenie a farebná hĺbka. Teraz je na trhu päť typov skenerov:

1. Rozhranie LPT (štandardný paralelný port Centronics). Toto rozhranie je jedným z najpomalších, ale aj najjednoduchšie na inštaláciu skenera: Niekedy existujú vylepšené verzie - s podporou (alebo dokonca požiadavkou) pre EPP/ECP. V tomto prípade sa môžu vyskytnúť problémy s inštaláciou, pretože nie všetky počítače sú vybavené takýmito portami. Skenery s rozhraním LPT majú takmer vždy „priechodný port“, to znamená, že skener nevyužíva výlučne port LPT, takže je ponechaná možnosť pripojenia ďalšieho zariadenia (zvyčajne je týmto zariadením tlačiareň).

2. Vlastné rozhranie. Niekedy sa nazýva aj ISA. Takéto rozhranie je implementované ako samostatná karta, s ktorou môže skener pracovať. Takéto karty sú jedinečné pre každý model skenera, čo môže spôsobiť problémy pri výmene (ak je karta napríklad nefunkčná) alebo po inovácii.

3. SCSI rozhranie - jedna z najrýchlejších možností rozhrania na prenos dát. Ak však karta SCSI nie je súčasťou skenera, môžu sa vyskytnúť problémy s kompatibilitou s iným radičom SCSI. Najmenej problémov spôsobujú ovládače Adaptec. Ak je skener dodávaný s vlastnou kartou, tak pripojenie a používanie skenera nespôsobí problémy, ale nie je isté, či sa na tento radič dajú nainštalovať ďalšie SCSI zariadenia (napríklad z dôvodu nedostatku alebo nekompatibility ovládačov). Pri pripájaní skenera ku karte SCSI je potrebné vyjednať zbernicu, inak zariadenia, ktoré sú k nej pripojené, nebudú môcť normálne fungovať. Začiatok a koniec reťazca zariadení musí byť opatrený terminátormi (zakončovacími odpormi). Ak na zbernici nie sú žiadne externé zariadenia, potom je možné zakončovač nainštalovať priamo na radič, ktorý slúži ako posledný článok v reťazci SCSI. Keďže skener sa najlepšie inštaluje ako posledný v reťazci, musí sa povoliť vlastný terminátor skenera zakázaním terminátora ovládača. Väčšina skenerov má vo vnútri terminátory. Len málo skenerov (napríklad HP ScanJet 4p) má externý prepínač.

4. Rozhranie USB - nástupca rozhrania LPT. Náklady na skener USB sú nižšie a výkon tohto rozhrania je oveľa vyšší ako pri paralelnom porte, avšak nie všetky počítače majú podporu USB.

5. Rozhranie PCMCIA (PCkartu) - rozhranie pre prácu s prenosnými počítačmi. Toto rozhranie tvrdí, že je univerzálne, ale nie vždy to tak je. Preto sa oplatí skontrolovať kompatibilitu konkrétneho prenosného počítača s takýmto skenerom.

Ploché skenery sú najbežnejším typom skenerov. Táto popularita je zaslúžená: zariadenie takýchto skenerov vytvára všetky vymoženosti pri skenovaní akýchkoľvek originálov. Originál na plochom skeneri leží nehybne na skle a čítanie vo väčšine prípadov prebieha v svetle, ktoré sa od neho odráža. Vysokorýchlostné charakteristiky takýchto skenerov sú tiež nepochybnou výhodou. Táto výhoda je dosiahnutá vďaka skutočnosti, že fotobunka v plochých skeneroch nie je jedna fotobunka, ale čítacia línia fotobuniek.

Obr.1. Zariadenie plochého skenera 1-originál; 2- sklo; 3- svetelný zdroj; 4 - systém zrkadiel; 5 - šošovka; 6 - lineárny fotodetektor; 7- ADC

Na obr. 1 je znázornená schéma zariadenia plochého skenera. Prúžok svetla vyžarovaný zo svetelného zdroja dopadá na originál natiahnutý na skle. Odrazené svetlo dopadá na prvé zrkadlo zo sústavy zrkadiel. Zrkadlá sú usporiadané tak, že odrazené svetlo dopadá na zbiehavú šošovku. Šošovka premieta svetlo, ktoré na ňu dopadlo, na rad fotobuniek (so zväčšením). Svetlo, ktoré dopadá na toto vedenie, sa transformuje na elektrický analógový signál, ktorý potom vstupuje do ADC. V niektorých skeneroch sú medzi fotodetektorom a ADC medzistupne, ktoré pracujú s analógovým signálom. Tieto stupne sú určené na hardvérovú korekciu chýb skenovania a niekedy aj samotného obrazu. Výsledkom je, že pásik obrazu pôvodného originálu ide na výstup, teda do počítača (po ADC).

Vyššie opísaný postup skenovania pokrýva iba jeden riadok obrázka. Preto sa na úplné skenovanie používa hlava. Po vstupe naskenovaného riadku pixelov do počítača sa vozík posunie o jeden krok. Dĺžka tohto kroku je pevná a závisí od nej mechanické rozlíšenie skenera (pozri časť „Všeobecná charakteristika skenerov“). Potom sa celý postup opakuje, kým sa špecifikovaná oblasť neprečíta úplne. Pozrime sa podrobnejšie na opísané detaily skenera.

1. Zdroj obrázka. Na obrázku vyššie je zdroj obrazu nepriehľadný (skener je reflexný), ale v niektorých prípadoch možno použiť aj priehľadný originál. Pre prácu s takýmito dokumentmi môže byť skener vybavený posuvným modulom.

2. Sklenená doska. Na tanier sú kladené špeciálne požiadavky: kvalita skla musí byť veľmi vysoká, povrch musí byť čo najrovnomernejší a vo vnútri skla nesmú byť žiadne nehomogenity. A to aj napriek tomu, že hrúbka skla je veľmi malá.

3. Matica fotoprijímania toto a nasledujúce časti v zozname sú na takzvanej snímacej hlave alebo vozíku). V praxi ide o najpodstatnejšiu časť skenera. Od toho závisí optické rozlíšenie, dynamický rozsah, schéma činnosti skenera (jedno- alebo trojpriechodové) a takmer všetky ostatné charakteristiky (s výnimkou pracovnej oblasti skenera). K dnešnému dňu sú najbežnejšie dva typy matice na príjem fotografií:

CCD matrice (charge-coupled device, v angličtine označenie - CCD, Couple-Charged Device);

KDI-matice (kontaktný obrazový snímač, v angličtine označenie - CIS, Contact Image Sensor).

Základom maticového prvku CCD je fototranzistor vyrobený technológiou MOS (metal-oxide-semiconductor). Táto technológia sa používa aj v mnohých ďalších zobrazovacích zariadeniach, od najvýkonnejších teleskopov až po zariadenia na nočné videnie.

Tento typ solárnych článkov má svoje výhody a nevýhody. Medzi výhody CCD je potrebné poznamenať:

Vysoká citlivosť. Kvantová účinnosť CCD je extrémne vysoká a môže dosiahnuť 95%. Pre porovnanie, kvantová účinnosť ľudského oka je asi 1%, najlepšie fotografické emulzie majú kvantovú účinnosť do 3%, fotonásobiče (fotodetektory v bubnových skeneroch) - do 20%. Kvantová účinnosť určuje schopnosť fotodetektora premieňať svetlo na elektrické signály, to znamená, že vyjadruje účinnosť premeny kvánt (častíc svetla), ktoré naň dopadli, na elektrický signál. Presne povedané, rovná sa pomeru počtu registrovaných nábojov k počtu fotónov, ktoré zasiahli fotocitlivú oblasť kryštálu CCD. Energia kvanta závisí od vlnovej dĺžky svetla, preto nie je možné jednoznačne definovať túto charakteristiku pre CCD - mení sa v celom spektre a zvyčajne sa udáva ako funkcia vlnovej dĺžky.

Široký spektrálny rozsah. CCD môže reagovať na svetlo od gama a röntgenového žiarenia až po infračervené. Žiadna z matricových technológií v súčasnosti neposkytuje takýto rozsah. Hlavné nevýhody CCD sú:

Obmedzenie povolení. Vo všetkých maticových fotodetektoroch existuje obmedzenie maximálneho rozlíšenia počtom maticových prvkov.

Hluky. Existuje niekoľko druhov hluku. Niektoré typy hluku sú závislé od teploty, takže vysokokvalitné CCD sú niekedy chladené. Iné typy šumu závisia od kvality zostavy CCD. Existujú ale aj zvuky, ktoré sa nedajú odfiltrovať ani v tých najkvalitnejších zariadeniach. Takýmto šumom je napríklad fotónový šum. Tento šum je dôsledkom povahy svetla a je nezávislý od fotodetektora. Všetky tieto zvuky vnášajú do výsledku skenovania zodpovedajúce skreslenia. Skreslenie sa zvyčajne javí ako šumové bity. V skeneroch nižšej kategórie sú pre každú z troch farebných zložiek (každá 8 bitov) dva najvýznamnejšie bity „šum“ a neobsahujú presné informácie o farbe.

Rozloženie náboja. Tento efekt nastáva v dôsledku skutočnosti, že náboj akumulovaný prvkom CCD sa lineárne mení v závislosti od svetla, ktoré naň dopadá. V súlade s tým existuje určitý limit, ktorý obmedzuje tento poplatok. Ak počas osvetlenia celkový počet fotónov (svetelných častíc) prekročí limitnú hodnotu, potom náboj začne „pretekať“ do susedných pixelov. Na výslednom obrázku to vyzerá ako rozmazanie príliš jasných detailov obrázka.

Medzi matricami CD I a CCD nie je žiadny zásadný rozdiel. ODI skenery sa líšia od CCD skenerov tým, že matrica v nich je natiahnutá po celej šírke pracovnej plochy, takže nevzniká optický systém.

Dizajn mnohých ďalších uzlov však závisí od technológie fotoprijímacej matice, takže by sme nemali hovoriť o rozdieloch v skenovacej matici, ale o rozdieloch v skeneroch.

Je ťažké si predstaviť moderný život bez počítača, ktorý sa dnes používa v každodennom živote, v kanceláriách a vo výrobe. Mnoho periférnych zariadení pomáha rozširovať jeho funkčnosť. Jedným z nich je skener, ktorý slúži na vytvorenie digitálnej kópie textového, grafického alebo rastrového dokumentu umiestneného na hmotnom nosiči (papier, diapozitív, fotografia a film). Proces digitalizácie obrázkov sa nazýva skenovanie. Existuje niekoľko typov zariadení na skenovanie počítača, z ktorých najbežnejšie sú zariadenia typu tablet.

Čo je plochý skener

Moderný počítačový trh je dosť dynamický. S rýchlym vývojom nových a zlepšovaním existujúcich technológií môže ponúknuť rôzne druhy viacúčelové skenery alebo zariadenia určené na riešenie špecifických profesionálnych úloh:

  • ploché skenery, ktoré sú najobľúbenejšie a najuniverzálnejšie. V týchto zariadeniach sa naskenovaný originál ukladá na špeciálnu sklenenú platňu;
  • bubnové skenery, ktoré umožňujú umiestnenie dokumentu na špeciálny valec. Umožňujú vám získať najvyššia kvalita obrázky, ale majú dosť objemný dizajn a vysokú cenu. Používa sa hlavne v polygrafickom priemysle;
  • traktory určené na skenovanie nezviazaných dokumentov, v ktorých valčeky ťahajú dokument za pevnú čítaciu hlavu;
  • filmové skenery používané na digitalizáciu obrázkov z diapozitívov a filmov. Tieto zariadenia majú vysoko špecializovaný účel pre profesionálne fotografické štúdiá;
  • planetárne zariadenia, v ktorých originál neprichádza do kontaktu s pracovnými plochami, čo je veľmi výhodné pri skenovaní kníh, viazaných papierov alebo chátrajúcich starých dokumentov;
  • projekčné skenery, ktorých pohyblivá hlava môže byť nasmerovaná na vzdialené predmety;
  • ručné skenery, ktoré neposkytujú vysokokvalitné kópie, no majú jednu veľmi užitočnú vlastnosť – prenosnosť.

Ako funguje plochý skener

Obľúbenosť plochého skenera možno vysvetliť jeho vysokou funkčnosťou a jednoduchosťou použitia. Ak chcete previesť akýkoľvek dokument do počítačového formátu, nie je potrebné ho ohýbať alebo inak deformovať, ako napríklad v bubnových zariadeniach.

Princíp činnosti plochého skenera je nasledujúci:

  1. Originálny dokument, ktorého digitálnu kópiu chcete prijať, sa položí na sklenenú platňu lícom nadol (smerom k sklu).
  2. Po stlačení tlačidla skenovania sa po naskenovanom dokumente začne pohybovať pohyblivý vozík umiestnený pod sklom, na ktorom je pripevnený svetelný zdroj, sústava zrkadiel, šošoviek a fotosenzitívnych senzorov, ktoré naň premietajú prúd svetla.
  3. Svetelný tok odrazený od dokumentu cez optický systém pozostávajúci zo šošoviek a zrkadiel smeruje na svetlocitlivé senzory, ktorými sú CCD-matica alebo CIS-line.
  4. V závislosti od úrovne osvetlenia generujú fotosenzitívne prvky elektrický signál rôznych napätí, ktorý sa prenáša do ADC zariadenia na konverziu analógového signálu na digitálny.
  5. Analógovo-digitálny prevodník (ADC) prenáša binárny signál na spracovanie do ovládača zariadenia a do počítača vo forme kópie naskenovaného dokumentu.

Zariadenie, hlavné komponenty a časti

Ako každé iné počítačové vybavenie, aj plochý skener pozostáva z mechanických a elektronických častí a komponentov. Práve prítomnosť elektroniky umožňuje priradiť ho k zariadeniam zložitého dizajnu, hoci na prvý pohľad vyzerá plnenie zariadenia celkom jednoducho.

Dizajn akéhokoľvek plochého skenera obsahuje nasledujúce časti a zostavy:

  • puzdro, ktoré je základňou tabletu s odnímateľným krytom (musí byť dosť tuhé a môže byť vyrobené z kovu alebo odolných polymérnych materiálov s vysokou hustotou);
  • sklo slúžiace ako základ pre umiestnenie naskenovaného dokumentu;
  • pojazdný vozík s upevnenou snímacou hlavou a zdrojom svetla, ktorým je žiarivka;
  • krokový motor;
  • ťažný mechanizmus pozostávajúci z napínacej kladky, upínacej pružiny a ozubeného remeňa, ktorý slúži na pohyb vozíka so snímacou hlavou pozdĺž osi tablety;
  • prepravná zámka, ktorá slúži na zabezpečenie stacionárnej polohy vozňa počas prepravy, aby sa zabránilo jeho poškodeniu;
  • napájací modul;
  • ADC - zariadenie, ktoré premieňa elektrický signál na digitálny;
  • procesor, ktorý riadi všetky pracovné cykly zariadenia;
  • modul rozhrania s ovládačmi zodpovednými za prenos údajov zo skenera do počítača. AT moderné modely skenery, možno tento prvok zabudovať priamo do procesora.

Správa všetkých typov dnes existujúcich plochých skenerov sa vykonáva prostredníctvom počítača, na pripojenie ktorého sú na obale periférneho zariadenia konektory USB, FireWire alebo SCSI. Okrem toho môžu byť tlačidlá rýchleho skenovania zobrazené na tele niektorých modelov.

Hlavnou súčasťou každého typu skenera je jeho matica. V moderných zariadeniach sa používajú dva typy matríc, ktoré majú rôzne fotosenzitívne prvky - CCD, pracujúce na CCD zariadeniach na viazanie náboja, a CIS, ktoré využívajú kontaktné snímače. Skenery CIS nemajú optický systém zrkadiel a svetlo odrazené od originálu je zachytené samozaostrovacími šošovkami a posielané do kontaktných snímačov inštalovaných na tej istej linke. Takéto zariadenia používajú LED svetlá naskenovaná vzorka. To všetko umožňuje urobiť telo zariadenia tenšie, ale kvalita skenovania, reprodukcia farieb a hĺbka ostrosti u takýchto skenerov je nižšia ako u zariadení vybavených CCD-maticou s optickým systémom.

Práve vďaka vyššej kvalite skenovania sa najviac využívajú ploché skenery s CCD matricou. Zariadenia založené na kontaktných snímačoch sú však stále žiadané aj tam, kde nie je potrebné špeciálne rozlíšenie, napríklad pri hárkovej digitalizácii textových dokumentov. Výhodou takýchto zariadení je nízka spotreba energie a možnosť napájania cez USB, čo výrazne zvyšuje ich mobilitu.

Ako si vybrať plochý skener pre domácnosť a kanceláriu

Moderný trh počítačová technológia poskytuje širokú škálu rôznych skenerov. Aby ste si vybrali ten správny model pre domáce alebo kancelárske použitie, musíte poznať základné parametre, ktorými sa tieto zariadenia líšia.

V prvom rade sa musíte rozhodnúť, za akým účelom si skener kupujete a aká dôležitá je pre vás kvalita výsledného obrazu. Typicky, doma, toto periférne zariadenie Používa sa na digitalizáciu fotografií a obrázkov. V tomto prípade bude prvoradá kvalita farieb a hĺbka ostrosti. Na skenovanie textových dokumentov bude stačiť zakúpenie zariadenia s nižším rozlíšením.

Pri výbere plochého skenera si v prvom rade treba dať pozor na niekoľko základných parametrov.

  1. Povolenie. Toto je hlavný ukazovateľ, ktorý určuje kvalitu výsledného obrazu. Vyjadruje sa ako počet pixelov (ppi) alebo bodov (dpi), na ktoré sa počas skenovania rozloží 1 palec obrázka. Čím viac bodov je naskenovaný dokument rozdelený, tým vyššia bude kvalita výslednej digitálnej kópie. V charakteristike skenerov je tento parameter označený dvoma číslami označujúcimi horizontálne rozlíšenie (optické rozlíšenie) a vertikálne rozlíšenie (mechanické rozlíšenie). Niekedy sa uvádza len optické rozlíšenie, ktoré závisí od použitej matrice. Na získanie vysokokvalitnej digitálnej kópie pre domáce použitie zvyčajne postačuje rozlíšenie skenera 600 x 1200 dpi. Ale ak má v budúcnosti výsledný obrázok spracovať v niektorom z grafických editorov, potom by ste si mali zvoliť skener s rozlíšením aspoň 2000 dpi. V každom prípade nie je racionálne kupovať zariadenie s rozlíšením, ktoré prevyšuje rozlíšenie iných periférnych zariadení, ako je napríklad tlačiareň.

    Čím vyššie je rozlíšenie skenera (čím vyšší počet bodov na palec), tým ostrejšie budú obrysy písmen na výslednom dokumente.

  2. Podanie farieb alebo bitová hĺbka. Tento parameter v údajovom liste plochého skenera je uvedený v bitoch: čím je väčší, tým jasnejšie sa pri skenovaní prenesú farby a odtiene originálneho dokumentu. Na skenovanie textových dokumentov, ale aj farebných tabuliek a grafov vám postačí 24-bitový skener. Ak plánujete digitalizovať obrázky a fotografie, je lepšie zakúpiť 48-bitové zariadenie. Ploché skenery s farebnou hĺbkou 96 bitov sú klasifikované ako profesionálne.

    Čím väčšia je farebná hĺbka, tým viac odtieňov a farieb skener zobrazuje a tým vyššia je kvalita obrazu získaná skenovaním

  3. dynamický rozsah. Pri neprofesionálnych modeloch tento indikátor často nie je ani uvedený v pase, ale výrazne ovplyvňuje počet stupňov jasu obrazu a poskytuje plynulý prechod v susedných tónoch. Pre 24-bitový farebný skener by mal byť tento indikátor v rozsahu od 2,4 do 2,6 jednotiek a pre 48-bitový - najmenej 3.
  4. Formát skenovaného dokumentu. Väčšina moderných plochých skenerov pre domáce použitie a kancelárske účely je určená pre dokumenty formátu A4 (210x297 mm). Zariadenia väčšieho formátu sa používajú na vytváranie rozložení v tlači alebo pre výtvarné štúdiá a sú už klasifikované ako profesionálne.
  5. Typ pripojenia k počítaču. Väčšina dnes vyrábaných plochých skenerov môže mať tri typy portov na pripojenie k PC – USB, SCSI, alebo kombinovaný USB + SCSI. Najlepšie je kúpiť zariadenie s dnes najobľúbenejším rozhraním, ktoré je prítomné na veľkej väčšine počítačového vybavenia - USB.

    Najlepšie je kúpiť skener, ktorý má konektor USB, najbežnejší v modernej počítačovej technike.

  6. Podporované operačné systémy. Keďže každý skener je len periférne zariadenie pre PC, musí podporovať operačný systém, ktorý je na ňom nainštalovaný. Vynikajúcou voľbou na nákup by bolo viacsystémové tabletové zariadenie, ktoré vás nebude viazať na konkrétny operačný systém a v správnom čase môžete zmeniť systém Windows na Linux alebo Mac OS.

Pri výbere plochého skenera jeho doplnkové funkcie. Jednou z nich je možnosť použiť automatický podávač listov. Táto možnosť nebude zbytočná pre kanceláriu, kde sa plánuje skenovanie veľkého množstva jednotlivých neviazaných dokumentov.

Prítomnosť automatického podávača pre skenované dokumenty výrazne zvyšuje rýchlosť skenera, čo môže byť užitočné pre kanceláriu s veľkým množstvom práce so skenovaním dokumentov

Existujú aj modely skenerov s možnosťou pripojenia externého modulu na skenovanie filmu a diapozitívov. Samozrejme, nie je schopný poskytnúť takú plnohodnotnú kvalitnú digitálnu tlač ako filmový skener, ale na vytvorenie domáceho fotoarchívu na PC to úplne postačí.

Pripojenie, inštalácia a používanie plochého skenera

Skôr ako budete môcť použiť plochý skener, musíte ho pripojiť k počítaču a nainštalovať HDD Softvér súvisiaci s PC. Bez neho počítač jednoducho nerozpozná pripojené periférne zariadenie.

Ovládače a nástroje potrebné na prevádzku sú zvyčajne pribalené k zariadeniu na špeciálnom disku. Musia byť nainštalované na počítači bez pripojenia skenera k nemu. Na to potrebujete:

  1. Vložte zavádzací disk do jednotky CD/DVD počítača a počkajte na automatické načítanie.
  2. Ak sa sťahovanie ovládača nespustí, prejdite do ponuky "Štart" - "Tento počítač" a kliknite pravým tlačidlom myši na ikonu vašej diskovej jednotky. Môžete vybrať položku ponuky „Spustenie“ alebo stiahnuť požadovaný súbor manuálne - takéto súbory sú zvyčajne označené symbolmi setup.exe.
  3. Ak skener nie je súčasťou dodávky inštalačný disk, potrebné ovládače a pomôcky si môžete stiahnuť z oficiálnej stránky výrobcu plochého skenera.

Až potom počítač začne rozpoznávať pripojené periférne zariadenie a bude s ním môcť plne pracovať. Zostáva skontrolovať činnosť skenera. Na to potrebujete:

  1. Odomknite prepravný zámok na vozíku.
  2. Pripojte skenovacie zariadenie k sieti a k ​​počítaču pomocou príslušných káblov a zapnite vypínač na tele skenera, ak existuje.
  3. Otvorte kryt skenera a položte naň ľubovoľný dokument lícom nadol.
  4. Stlačte tlačidlo "Skenovať" na ovládacom paneli zariadenia. Potom by sa mal začať proces skenovania a na obrazovke monitora počítača sa zobrazia príslušné okná.
  5. Počkajte, kým sa zobrazí okno na uloženie alebo úpravu prijatého obrázka. Ak sa zobrazí, skener je pripravený na prácu.

Program na skenovanie obrázkov je už dostupný v operačný systém počítač. Nastavením grafický editor, môžete priamo do neho posielať naskenované fotografie zo skenera a ďalej s nimi pracovať. Ale na spracovanie textový dokument Do počítača si budete musieť nainštalovať program na rozpoznávanie textu. Dá sa nájsť na internete a nainštalovať rovnakým spôsobom ako v prípade ovládačov skenera.

Video: Inštalácia skenera

Ako používať plochý skener

Obrázky môžete skenovať bez inštalácie ďalších programov do počítača. Na to potrebujete:

  1. Umiestnite dokument, ktorý chcete skenovať, pod kryt plochého skenera lícom nadol.
  2. Otvorte skenovací program nainštalovaný v operačnom systéme pomocou ponuky "Štart", zvoľte "Všetky programy" a spustite aplikáciu "Windows Fax a skenovanie".
  3. V okne, ktoré sa otvorí, vyberte nové skenovanie.
  4. Keď sa zobrazí dialógové okno, zadajte možnosti skenera a skenovania.
  5. Kliknutím na tlačidlo "Skenovanie" počkajte na koniec procesu. Keď sa názov naskenovaného obrázka zobrazí v zozname umiestnenom v hornej časti okna programu, kliknite naň pravým tlačidlom myši a zavolajte obsahové menu a vyberte požadovanú akciu.

Aby ste mohli vykonávať akékoľvek akcie s digitalizovaným obrázkom, musíte si ho stiahnuť a nainštalovať do počítača doplnkové programy. Najpopulárnejším z nich je ABBYY FineReader. V niektorých modeloch plochých skenerov je takýto program dodávaný s ovládačmi pre zavádzací disk. Výrazne rozširuje možnosti práce s naskenovanými textami.

Postup pri práci s FineReaderom (ako aj s inými podobnými aplikáciami) je podobný ako pri práci s programom integrovaným do OS Windows, len s tým rozdielom, že v prvom dialógovom okne by ste mali vybrať akciu, ktorá sa má vykonať po procese skenovania je dokončená.

Oprava plochého skenera

Oprava plochých skenerov je veľmi zodpovedný podnik, ktorý si vyžaduje špeciálne znalosti a zručnosti. Skener je elektronické počítačové zariadenie, ktorého porucha môže byť spôsobená poruchou mechanickej alebo elektronickej časti, ako aj poruchou softvér. Diagnostika si bude vyžadovať špeciálne vybavenie, osciloskop, multimeter, ale aj znalosti z oblasti elektroniky.

Typické poruchy plochých skenerov sú:

  • porucha lampy, vyhorenie a vzhľad tmavé škvrny zníženie množstva svetla. Tento problém je vyriešený výmenou lampy;
  • skenovanie upchatia hlavy. Na odstránenie chyby budete musieť vyčistiť zrkadlá, lampy a ďalšie prvky optiky skenera;
  • porucha krokového motora. Budú potrebné reštaurátorské práce alebo výmena tejto jednotky;
  • poruchy pohyblivých častí skenera. Často sú eliminované preventívnym čistením, mazaním a v niektorých prípadoch výmenou ozubených kolies so zvýšeným mechanickým opotrebovaním;
  • výpadok napájania. Zvyčajne sa nahrádza novým;
  • Porucha USB konektora. Eliminuje sa spájkovaním drôtov alebo výmenou tejto súčiastky.

Nie tak často, ale existujú aj elektronické poruchy, ktoré si vyžadujú výmenu jednotlivé prvky alebo celé dosky.

Vo väčšine vyššie uvedených prípadov je potrebné pri opravách kontaktovať špecialistu servisné stredisko. Jedna, najbežnejšia porucha skenera, však môže byť opravená nezávisle. Ide o výmenu žiarovky. Používajú sa moderné ploché skenery žiarivky studená žiara. Časom na nich vznikajú blackouty, ktoré vznikajú najčastejšie v koncovej časti, odkiaľ vychádzajú elektródy. To má za následok chyby v naskenovanom obrázku.

Prítomnosť defektov na lampe môžete diagnostikovať zdvihnutím krytu pri zapnutom skeneri. Nerovnomerná a slabá žiara bude indikovať poruchu svetelného zdroja. Na výmenu lampy potrebujete:


Video: Odstránenie skla plochého skenera

Demontáž plochého skenera je potrebná aj v prípadoch, keď je potrebné vykonať preventívne čistenie, odstrániť nečistoty, ktoré narúšajú pohyb vozíka alebo vymeniť poškodený kábel. V závislosti od modelu môžu byť spôsoby demontáže odlišné. V niektorých skeneroch možno budete musieť odskrutkovať skrutky v oblasti, kde je pripevnený kryt tabletu, a potom jednoducho posunúť rám so sklom a vybrať ho z drážok.

Video: Demontáž plochého skenera na čistenie skla

V iných modeloch je potrebné otočiť skener hore nohami a v miestach, kde je pripevnený k západkám, jemne pootvorte rám tabletu so sklom pomocou skrutkovača.