Ещё недавно сканер был экзотическим прибором, доступным немногим из-за его высокой цены. Сейчас цены на сканеры существенно упали. Однако в нашей стране сканер по-прежнему не нашёл широкого распространения среди непрофессиональных пользователей. Одна из основных причин такого положения заключается в том, что информация о сканере, о возможностях его применения и приёмах сканирования изображений не стали общедоступными. Имеющаяся информация о сканерах неполна, очень разрозненна и содержится в дорогих компьютерных журналах и книгах. Наша газета открывает цикл статей, которые позволят понять принцип действия, характеристики, область применения и основные приёмы работы со сканером.

Прежде всего, что же такое сканер? Сканер — это устройство, предназначенное для преобразования в цифровую форму изображения с твёрдых носителей (бумага, фотография, слайд и т.д.).

Если вы работаете с текстовым и графическим материалом, занимаетесь компьютерной анимацией, полиграфией, да и вообще проводите время за компьютером не только ради уничтожения очередного «звёздного монстра» — сканер вам окажется очень полезным.

Если у вас проблемы с иностранным языком, и в офисе скопилось море бумаг, не беда. Сканер поможет вам ввести изображение текста в компьютер, а специальные программы оптического распознавания текста (OSR) преобразуют графический образ текста в текстовый формат. Далее вы сможете переводить текст, создавать текстовые архивы и решать другие, привычные для вас задачи.

Ваша жена хочет выбрать себе новую причёску? И здесь вам поможет сканер. Введите изображение с её фотографии в компьютер, а после «виртуальный визажист» подберёт ей причёску, шляпку и все атрибуты женского гардероба. Это малая толика тех дел, где сканер оказается необходимым.

Теперь, когда мы поняли, что «без сканера нам не жить», разберёмся с его устройством.

Сканер изнутри

Заглянем внутрь сканера. Основным элементом сканера, считывающим изображение, является светочувствительный датчик. В современных сканерах используются светочувствительные датчики двух типов: приборы с зарядовой связью (ПЗС) и фотоэлектронные умножители (ФЭУ).

Большинство сканеров используют ПЗС-датчики. ПЗС — это твердотельный элемент, состоящий из множества крошечных (0,042 мм) CCD-сенсоров (Charge Coupled Device — элемент с перемещением зарядов), которые регистрируют аналоговый электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света. CCD имеет светочувствительный заряженный конденсатор. Когда на CCD падает свет, конденсатор теряет часть заряда. По степени разряженности может быть установлено, насколько сильным было воздействие света.

Большое количество CCD составлены вплотную в виде полоски, и от их количества зависит горизонтальное разрешение, которое измеряется количеством точек изображения на один дюйм длины и обозначается аббревиатурой dpi (dots per inch). Вертикальное разрешение определяется величиной шага перемещения CCD-полоски вдоль сканируемого изображения.

В процессе сканирования оригинал освещается при помощи люминесцентной лампы. Точно отъюстированная система линз и зеркал передаёт отражённый от оригинала свет на CCD. Яркие точки изображения отражают соответственно больше, чем тёмные. Каждый раз, когда производится выборка строки исходного изображения, CCD передают заряды на аналого-цифровые преобразователи (АЦП), преобразующие их в двоичные данные. После этого CCD очищается с с помощью шагового двигателя осуществляется его передвижение на следующую вертикальную позицию. Время на сканирование одной строки определяет скорость экспозиции.

Цветные сканеры подразделяются на трёхпроходные и однопроходные. Трёхпроходные сканеры используют одну CCD-полоску, поэтому для считывания изображения в каждом из основных цветов (RGB) необходимо осуществлять три прохода. В однопроходных сканерах используется сразу три CCD-полоски, что позволяет получать цветное изображение за один проход. Разделение света на цветные составляющие осуществляется в цветных фильтрах.

В новых сканерах, к примеру, в HP Scanjet 4, используются CIS-элементы (Contact Image Sensor). Сенсоры для всех трёх RGB-цветов собраны в одном чипе высокой степени интеграции. Благодаря отсутствию линз и зеркал для изменения направления луча соответствующей цветовой компоненты, получаются очень плоские и компактные устройства с высоким оптическим разрешением.

ФЭУ применяются только в барабанных сканерах, используемых для профессиональных целей.

Сканеры всякие нужны, сканеры разные важны

Планшетные сканеры — наиболее популярный тип сканеров. С ними просто работать: положите оригинал на стекло, отделяющее его от сканирующей головки, закройте крышку, а все остальное — дело механизма перемещения сканирующей головки, управляемого программным обеспечением. Каретка со считывающей электроникой передвигается построчно вдоль подлежащей считыванию области.

Семейство этих сканеров самое многочисленное. По характеристикам и цене планшетные сканеры можно разбить на три группы.

В настоящее время на рынке Украины преобладают сканеры первой группы с ценой до 1000 долларов. Большинство моделей этой группы имеют оптическое

Компьютер дома

разрешение — от 300 до 600 dpi. Следует отметить тот факт, что большие качественные различия между сканерами этой группы остались в прошлом. Сегодня сканеры по качеству сканирования разделяют тонкости, а вот цены могут отличаться существенно. Кроме того, существуют значительные отличия в скорости сканирования. Так, при тестировании скорость цветного сканирования для сканера Linotype-Hell Jade составило 35 страниц/час, в то время как HP ScanJet 4C показал результат 14 страниц/час. Еще большие отличия имеются в скорости серого сканирования. Сканер Scanmaker E3 удивил всех — 200 страниц/час, наименьший результат — 35 страниц/час у сканера Umax Vista S-12.

Планшетные сканеры промежуточного класса имеют стоимость в диапазоне 1000 — 15000 долларов, оптическое разрешение до 1800 dpi, улучшенный динамический диапазон. В комплект таких сканеров могут входить слайд-приставки для оцифровывания слайдов и диапозитивов, а также автоматические загрузчики документов, обеспечивающие возможность сканирования многостра-

ничных оригиналов. Примерами популярных моделей этого класса могут служить Epson 1200C и HP ScanJet 6100C.

Планшетные сканеры высокого класса (с ценами в диапазоне 35000 — 50000 долларов) по своим характеристикам сравнимы с барабанными сканерами. Ярким представителем этого класса является сканер Smart-730 фирмы Scitex. Он оцифровывает оригиналы в 36-битном цвете, используя максимальное оптическое разрешение 5280 dpi и динамический диапазон 3.9 D.

Особым классом являются слайд-сканеры, предназначенные для быстрого непрерывного сканирования со слайдов и пленочных негативов. Слайд-сканер имеет вид небольшой коробки, в которую вставляется 35-мм пленка либо слайды, представляющие отдельные изображения. Изображение размером 35х24 мм благодаря сканеру превращается в аналоговый сигнал. После аналого-дискретного преобразования получается цифровой сигнал, который устройством передается в систему. При вводе сигнала происходит увеличение изображения до размера экрана, используемого в этой системе. Поэтому изображение сканером считывается путем просмотра с большим числом строк. Когда это не удается, число точек на экране увеличивается за счет интерполяции. Разрядность цвета обычно определяется в размере 24

бит на точку (по восемь на красный, зеленый и синий цвета). Это дает около 16 млн. цветов. В нужных случаях разрядность увеличивается. Слайд-сканеры подключаются к компьютерам в соответствии с интерфейсом SCSI. Оптическое разрешение таких сканеров лежит в диапазоне от 1200 dpi (EPSON FilmScan 200) до 5083 dpi (Leafscan 45). Разрешение 2000 dpi достаточно для оцифровки 35-мм изображений, которые будут использоваться в презентациях и мультимедиа, и даже для воспроизведения изображе-

ний в коммерческом издательском деле. Однако для качественной цветной печати необходимо разрешение не менее 2700 — 3000 dpi.

При использовании ручного сканера пользователь должен вручную, по возможности равномерно протянуть над оригиналом считывающую головку. Неизбежная при этом неточность протягивания приводит к относительно невысокому качеству сканированного изображения. Кроме того, их разрешение слишком мало. Тем не менее, для несложных работ этот тип сканера может оказаться весьма удобным. Для пользователя также привлекательным является возможность получить цветной сканер менее, чем за 100 гривень. Оригинальным представителем данного класса сканеров является миниатюрный сканер-ручка Primax DataPen — для построчного сканирования текста.

Листовые сканеры — обычно чернобелые (1-битные) или полутоновые (8-битные) протягивают гибкий оригинал через ролики или другое стационарное устройство. В последнее время интерес к ним возрос. На рынке появился новый класс таких сканеров, удовлетворяющих типичные потребности сканирования в области деловых коммуникаций — они включают OCR, электронную почту, архивирование и факс. Часто в них имеется загрузчик для сканирования многостраничных документов. Одним из лучших представителей данного класса можно считать сканер PageOffice фирмы UMAX.

В следующей статье мы расскажем о параметрах сканера и об основных принципах работы с ним.