Сканер – это электронно-механическое устройство, призванное переводить графические изображения различного типа, будь то печатные или рукописные страницы, рисунки или фотографии, в цифровую форму. Функционально сканер состоит из двух частей: собственно сканирующего механизма и программной части. Для понимания базовых характеристик, желательно хотя бы приблизительно быть знакомым с физическим устройством сканера. Рассмотрим его на примере типовой планшетной модели. Оригинал размещается на предметном стекле. Под стеклом расположена оптическая система, жестко связанная с механикой. Как показано н рисунке, свет от ламп высокой яркости отражается от оригинала на систему зеркал (или призм, зависит от конструкии), фокусируется и регистрируется приемным элементом – три расположенных параллельно линейки из равного количества фоточувстительных элементов, регистрирующих каждая свою составляющую спектра – синюю, зеленую и красную. В трехпроходных сканерах используются лампы трех разных цветов или меняющиеся светофильтры на лампе или CCD -матрице. (При использовании слайд-модуля для оцифровки прозрачных оригиналов, лампа подсветки модуля движется параллельно собственной оптике сканера, таким образом, позволяя сканировать на просвет.) Затем уровень освещенности на фотоэлементе преобразуется в уровень напряжения (все еще аналоговая информация) и после предусмотренной коррекции и обработки, сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Оттуда уже в привычном для компьютера двоичном коде цифровое еще не-изображение подается в контроллер сканера и через интерфейс компьютера – в TWAIN -драйвер устройства, которое преобразует его и представляет пользователю в привычном графическом виде.
Основные характеристики сканера
Оптическое и интерполированное разрешение . Разрешение – пожалуй, наиболее важная характеристика сканера. Как и в цифровой фототехнике, различают два типа разрешения – оптическое и интерполированное. Оптическое – это, собственно, и есть физически возможное разрешение, позволяемое оптикой. Интерполированное же разрешение представляет собой искусственное увеличение картинки путем достроения изображения с «угадыванием» цветов и контуров по соседним пикселям. Практической пользы от этого нет, а скорее неудобство – это увеличивает размер файлов. А изображение с тем же успехом можно увеличить на компьютере, причем, если использовать профессиональный графический пакет типа Adobe Photoshop , результат может оказаться даже лучше. Часто на коробках пишут невероятные значения разрешения, например 19200 dpi . Это не что иное, как рекламная уловка, на которую может попасться неопытный пользователь. 19200 в данном случае – значение интерполированного разрешения. Еще различают механическое разрешение. Оно зависит от возможностей механики каретки. Например, в технических характеристиках сканера можно встретить такую надпись: оптическое разрешение – 300х600 dpi . В данном случае 300 – именно оптическое разрешение, характеризующее плотность расположения светочувствительных элементов матрицы, а 600 – тоже реальное разрешение, но не оптики, а механики, поскольку отражает способность каретки передвигаться на минимальные промежутки.
При покупке нужно интересоваться оптическим разрешением, поскольку именно оно отражает действительную способность сканера воспринимать мелкие детали. Минимальное рекомендуемое разрешение, которым должен обладать покупаемый сканер, составляет 600 dpi .
Глубина цвета . Еще один важнейший параметр. Он отражает такую характеристику сканера, как цветопередача и измеряются в битах. Цветопередача зависит от качества аналого-цифрового преобразователя и матрицы. Современные сканеры должны иметь глубину цвета в 24 бита. Давайте посмотрим, откуда такая цифра. Действительно, при сканировании изображения в черно-белом формате достаточно 8 бит, чтобы передать всю гамму различимых человеческим глазом оттенков – 256 градаций серого. При передаче картинки в цвете нужно в три раза больше бит – по 8 на каждую из трех составляющих RGB , то есть 24. Этих 24 бит хватает для полноценной передачи цветного изображения. Поэтому графические пакеты, даже тот же Photoshop , позволяет редактировать только 24-биное изображение. Но на компьютерном рынке достаточно широко представлены модели 32- и даже с 48-битной глубиной цвета. Как это понимать? Дело в том, что эти «лишние» 16 (или 24) бит являются шумовыми, они несут дополнительные шумы и некоторую служебную информацию. На изображении это сказывается не сильно – картинка выглядит, может быть, немного чище, поскольку при обработке идет учет шумов. Но в любом случае, вы получаете 24-битное изображение.
Интерфейс подключения . В свое время достаточно широко практиковалось подключение к принтерным и параллельным – LPT и COM – портам. Действительно, это было весьма удобно, поскольку не требовалось устанавливать дополнительных карт, как в случае с SCSI -контроллером. Однако, с увеличением мощностей периферийных устройств, эти интерфейсы перестали удовлетворять требованиям пользователя из-за низкой пропускной способности: скорость передачи данных через эти порты недостаточно высока. К тому же могут возникнуть конфликты с другой периферией. С появлением интерфейса USB необходимость использовать параллельные порты для сканеров отпала. На сегодня почти все сканеры поддерживают этот интерфейс.
Формат . Формат оригинала, который способен обрабатывать сканер за один проход. Форматы сканеров бывают разные - от «открыточного» 10х15 до А3. Для дома более всего подойдет стандартный А4.
Тип сканирования . Текст из книги, любимая фотография, постер из журнала – все эти объекты относятся к непрозрачным оригиналам. Бывает, что приходится сканировать и прозрачные – слайды, пленки, негативы. Разница заключается в том, что непрозрачные оригиналы сканируются в отраженном свете, а прозрачные – на просвет.
Тип матрицы . Фотоприемные элементы сканеров аналогичны используемым в цифровых фотокамерах. Они могут быть выполнены по технологии CCD или CMOS . Только здесь они расположены не в виде прямоугольной матрицы, а в виде линейки. Считывающая линейка движется вдоль оригинала и строка за строкой получает цифровую копию оригинала.
В некоторых сканерах используется контактный датчик изображения (CIS), при котором, в идеале, каждый приемный фотоэлемент непосредственно касается элемента изображения. Однако в реальности эта схема представляет собой набор нескольких коротких линеек с чувствительными элементами и нескольких объективов, расположенных в непосредственной близости от сканируемого материала.
CIS-сканеры заметно дешевле, потребляют заметно меньше энергии – некоторые даже питаются не от сети, а через USB-интерфейс, что позволяет еще больше снизить их стоимость и упростить установку.
Глубина резкости . Это расстояние от светочувствительных элементов до оригинала, обеспечивающее резкость изображения. Может составлять от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Естественно, чем больше это значение, тем лучше. С малой глубиной резкости, например, будет весьма затруднительно с достаточной резкостью считать разворот толстой книги в области корешка, где нельзя плотно прижать бумагу к стеклу, или сканировать цветы для виртуального гербария.
Программное обеспечение . Дело в том, что сканер не был включен в число стандартных устройств Windows . Поэтому каждый производитель комплектует свою продукцию специальными драйверами с графическим интерфейсом, называемые TWAIN -драйверами. T WAIN -драйвер сканера - это программное приложение с графическим интерфейсом, которое несет на себе функции панели управления сканером и осуществляет передачу данных от сканера в программное приложение, из которого вы вызываете сканер. С помощью этого драйвера производится установка параметров и области сканирования, предварительное сканирование и просмотр, обеспечивается возможность цветокорректировки и последующей обработки получаемого изображения. При покупке сканера нужно обратить внимание на особенности драйвера, в зависимости от задач, которые вы планируете выполнять с его помощью. Например, если вы не считаете себя опытным пользователем, драйвер должен быть доступным для освоения, с максимально возможной автоматизацией настроек, скажем, цветовой палитры, если вы собираетесь работать с графическими изображениями. Если планируете работать с текстами, вы должны позаботиться о совместимости драйвера с программами распознавания. И так далее, словом – учитывайте соответствие программы вашим целям и запросам.
Какие бывают сканеры
Ручные . Из примитивных и дешевых в свое время устройств, они превратились в престижные и дорогие гаджеты для мобильного офиса. Устройство их просто – механической части нет, есть только оптическая, пользователю же предоставляется собственноручно водить сканером по нужному изображению.
Протяжные или листовые . Как видно из названия, оптическая часть находится в недрах устройства, через которое протягивается лист с изображением. Как самостоятельное устройство сейчас не выпускается, обычно входит в состав многофункциональных офисных устройств типа принтер/сканер/копир производства компаний HP , Canon или Xerox .
Планшетные . Самый распространенный тип сканеров, да и самый удобный для бытовых условий использования. Он представляет собой устройство с предметным стеклом, на которое кладется оригинал. Под стеклом на штанге движется оптическая система, последовательно освещая его и регистрируя отраженный сигнал фотосенсорами. Такие сканеры бывают различных форматов, но самый распространенны – формат А4, пригодный для обработки большинства документов, книг, рисунков, фотографий. Для сканирования пленок такого же размера, что и фотографии, разрешение планшетного сканера вполне достаточно. Но если вы захотите сканировать негативы 35-миллиметровой пленки, стоит обратить внимание на следующий тип устройств.
Слайд-сканеры или фильм-сканеры . Это устройство для оцифровки фотопленок разных форматов, начиная с 35 мм, с высоким разрешением. Сканировать можно как отдельные кадры, так и ленты в несколько кадров. Самые простые «любительские» модели имеют разрешение 1200 – 1800 dpi и обойдутся вам в $180 – 200. Профессиональные слайд-сканеры, стоимостью от $1000, дают разрешение в 4000 dpi и более. Большинство профессиональный и полупрофессиональных слайд-сканеров поддерживают набор технологий под общим названием Digital ICE для автоматической коррекции цифрового изображения: Digital ICE (Улучшение и коррекция изображения) – удаляет пыль, царапины и отпечатки пальцев на отсканированных изображениях; Digital ROC (Восстановление цвета) – восстанавливает утраченный цвет, определяя цветовой тон каждого изображения; Digital GEM (Зернистость – выравнивание и управление) – выравнивает зернистость изображения, что приводит к более ровному изображению.
Барабанные сканеры . Относится к категории профессионального полиграфического оборудования, обеспечивает наивысшее качество оцифровки изображения. Сканирование происходит таким способом: листовой оригинал крепится к барабану, тот перемещается относительно точечного светочувствительного элемента. Для работы с устройством обычно выделяется специальный оператор. Достигаемое разрешение – десятки тысяч точек на дюйм, стоимость такого устройства – десятки тысяч долларов.
Цифровой фотоаппарат . В некотором смысле – тот же сканер, только автономный и предназначенный для мгновенного «сканирования» образа. В отличие от сканера (в обычном понимании этого слова), цифровая фотокамера имеет прямоугольную, а не линейную матрицу фотоэлементов и несравненно большую глубину резкости, обусловленную конструкцией оптики.
Советы при покупке
В принципе, основные понятия у вас уже есть, а в тексте уже звучали отдельные советы по выбору нужной модели. Основное правило – выбирать сканер для конкретных работ – то есть для начала четко определиться с задачами, которые вы собираетесь выполнять на покупаемом устройстве. Не стоит тратиться на профессиональный сканер, если все что вам нужно – отсканировать пару фотографий раз в месяц и брошюру для курсовой раз в полгода.
Что касается матрицы, то для работы с изображениями и для сканирования книг однозначно нужен сканер с CCD-матрицей. Если ваша задача заключается только в сканировании текстов с отдельных листов, изредка – изображений и для вас важны минимальная стоимость, малый вес и компактность, то подойдет сканер, выполненный по CIS-технологии.
При покупке обращайте внимание и на способ подключения устройства к компьютеру. Следует учитывать, что операционная система Windows NT не поддерживает интерфейс USB . А в случае с SCSI или FireWire для подключение может потребоваться установка специального адаптера в ваш компьютер.
И последнее. Если вы не владеете иностранными языками или просто слишком уважаете себя, посмотрите на языковое исполнение TWAIN-драйвера. Софт должен быть русифицированным.
