Узнай начинку сканера....Описание и принцип работы сканера.

Сканеры стали важной частью домашнего офиса на протяжении последних нескольких лет. Технология сканер везде и используется во многих отношениях:

• Планшетные сканеры , которые также называются настольных сканеров, являются наиболее универсальными и широко используются сканеры. На самом деле, эта статья будет сосредоточена на технологии как он относится к планшетных сканеров.
• Листовые сканеры похожи на планшетные сканеры, кроме документ перемещается и сканирующая головка неподвижна.Листовой сканер выглядит очень похоже на небольшой портативный принтер.
• Ручной сканер используют ту же базовую технологию как планшетный сканер, но полагаться на пользователя, чтобы переместить их вместо моторизованный ремень. Этот тип сканера, как правило, не обеспечивает хорошее качество изображения. Тем не менее, она может быть полезна для быстрого захвата текста.
• Барабанные сканеры используются издательской индустрии захватить невероятно детализированные изображения. Они используют технологию ФЭУ (ФЭУ). В ФЭУ, документ для сканирования устанавливается на стеклянный цилиндр. В центре цилиндра представляет собой датчик, который расщепляет свет норму из документа на три пучка. Каждый луч направляется через цветовой фильтр в ФЭУ, где свет превращается в электрический сигнал.

Основной принцип сканера, чтобы анализировать изображение и обрабатывать его в некотором роде.Изображение и текст захвата (оптическое распознавание символов или OCR) позволяют сохранить информацию в файл на вашем компьютере. После этого можно изменить или улучшить имидж, распечатать его или использовать его на своем веб-страницы .

В этой статье мы будем концентрироваться на планшетных сканерах, но основные принципы применимы к большинству других технологий сканирования. Вы узнаете о различных типах сканеров, как работает механизм сканирования работает, а что TWAIN означает. Вы также узнаете о разрешении, интерполяции и битовой глубины.

Анатомия сканера

Части типичного планшетного сканера включают в себя:

• С зарядовой связью (ПЗС) массив
• Зеркала
• Сканирование головы
• Стеклянная пластина
• Лампа
• Объектив
• Крышка
• Фильтры
• Шаговый двигатель
• Стабилизатор
• Ремень
• Источник питания
• Интерфейсный порт (ы)
• Схема управления

Основным компонентом сканера является ПЗС-матрица . ПЗС является наиболее распространенной технологией для захвата изображения в сканерах. ПЗС представляет собой набор крошечных светочувствительных диодов , которые преобразуют фотоны (свет) в электроны (электрический заряд). Эти диоды называются фото сайты . В двух словах, каждый фото сайт чувствителен к свету - тем ярче свет, который бьет одного фото сайт, тем больше электрический заряд, что будет накапливаться на этом сайте.

Фотоны удара светочувствительным элементом и создание электроны

Образ сканируемого документа достигает ПЗС-матрицы через серию зеркал, фильтров и линз. Точная конфигурация из этих компонентов будет зависеть от модели сканера, но основы в значительной степени то же самое.

Сканирование

Вот шаги, которые сканер проходит, когда он сканирует документ:

• Документ размещен на стеклянной пластине и крышка закрыта. Внутренняя часть крышки в большинстве сканеров является плоский белый, хотя некоторые черные. Крышка обеспечивает равномерный фон, что программное обеспечение сканера можно использовать в качестве точки отсчета для определения размера сканируемого документа. Большинство планшетных сканеров позволит покрывать должны быть удалены для сканирования громоздкий предмет, например, страницу в толстой книге.

• Лампа используется для освещения документа. Лампа в новых сканеров является либо холодным катодом люминесцентные лампы(CCFL) или ксеноновая лампа , а более старые сканеры могут иметь стандартный люминесцентную лампу .
• Весь механизм (зеркала, линзы, фильтр и ПЗС-матрица) составляют сканирование головы .Сканирующая головка перемещается медленно по документу с помощью пояса , который прилагается к шаговым двигателем. Сканирующая головка крепится к стабилизатором поперечной устойчивости , чтобы гарантировать, что нет колебание или отклонение в проходе . Пасс означает, что сканирующая головка завершила один полное сканирование документа.

Изображение документа отражается под углом зеркала к другому зеркалу. В некоторых сканеров, есть только два зеркала в то время как другие используют три зеркала подход. Каждое зеркало немного изогнут, чтобы сфокусировать изображение он отражает на меньшей площади.
Последний зеркало отражает изображение на линзе . Объектив фокусирует изображение через фильтр на ПЗС-матрицы.
Фильтр и расположение объектива варьироваться в зависимости от сканера. Некоторые сканеры использовать три прохода метод сканирования. Каждый проход использует другой цветовой фильтр (красный, зеленый или синий) между объективом и ПЗС-матрицы.После того, как три прохода будут завершены, программное обеспечение сканера собирает три отфильтрованные изображения в единый полноцветного изображения.

Большинство сканеров сегодня использовать однопроходный метод. Объектив разбивает изображение на три меньших версий оригинала. Каждая меньшая версия проходит через цветовой фильтр (либо красного, зеленого или синего) на дискретной части ПЗС-матрицы. Сканер сочетает в себе данные из трех частей ПЗС-матрицы в единый полноцветного изображения.

Другой технологий визуализации массив, который стал популярным в недорогих планшетных сканеров является контактный датчик изображения (CIS). СНГ заменяет ПЗС-матрицы, зеркала, фильтры, лампы и объектив с рядами красного, зеленого и синего света, излучающих диодов (светодиоды ). Механизм датчика изображения, состоящего из 300 до 600 датчиков, охватывающих ширину области сканирования, размещен очень близко к стеклянной пластинке, что документ опирается на. Когда изображение сканируется, светодиоды в совокупности обеспечивают белый свет.Освещенная изображение затем захвачен ряд датчиков. Сканеры СНГ дешевле, легче и тоньше, но не обеспечивают такой же уровень качества и разрешения можно найти в большинстве ПЗС сканеров.

Разрешение и интерполяция

Сканеры различаются порезолюции и резкости .Большинство планшетных сканеров имеют истинное аппаратное разрешение не менее 300х300 точек на дюйм(точек на дюйм). Точек на дюйм сканера определяется количеством датчиков в одной строке ( частоты дискретизации х-направление) ПЗС или массива СНГ по точности шагового двигателя (частоты дискретизации у-направление ).

Например, если разрешение 300x300 точек на дюйм и сканер способен сканировать письмо размера документа, то ПЗС имеет 2550 датчиков, расположенных в каждом горизонтальном ряду. Однопроходный сканер придется три из этих строк в общей сложности 7650 датчиков. Шаговый двигатель в нашем примере может двигаться с шагом, равным 1/300ths дюйма. Кроме того, сканер с разрешением 600x300 имеет ПЗС матрицу с 5100 датчиков в каждой горизонтальной строке.

Резкость зависит главным образом от качества оптики, используемых, чтобы сделать объектив и яркость источника света. Яркая лампа ксенона и высококачественный объектив создаст гораздо более четкое, и, следовательно, более острый, изображение, чем стандартный люминесцентной лампы и базовой линзой.

Конечно, многие сканеры провозгласить резолюции 4800 x4, 800 или даже 9600 X9, 600.Для достижения Аппаратное разрешение с х-направлении частотой дискретизации 9600 потребует CCD массив 81600 датчиков. Если вы посмотрите на спецификации, эти высокие разрешения, как правило, помечены программного обеспечения повышенной, интерполированное разрешение или что-то подобное. Что это значит?

Интерполяция это процесс, который использует программное обеспечение для сканирования увеличить воспринимаемое разрешение изображения. Она делает это путем создания дополнительных пикселей между теми, на самом деле, проверяемых по ПЗС-матрицы. Эти дополнительные пиксели в среднем соседними пикселями. Например, если разрешение 300х300 аппаратные средства и интерполированное разрешение 600x300, то программное обеспечение добавление пиксель между каждого сканированного с помощью датчика ПЗС в каждой строке.

Другой термин, используемый, когда речь идет о сканеров является разрядность , которая также называется глубиной цвета . Это просто относится к количеству цветов, что сканер способен воспроизводить. Каждый пиксель требует 24 битов для создания стандартного истинный цвет и практически все сканеры на поддержке рынка этого. Многие из них предлагают битные глубины 30 или 36 бит. Они по-прежнему выводиться только в 24-битном цвете, но выполнить внутреннюю обработку для выбора наилучшего возможного выбора из цвета, доступные в повышенной палитры.Есть много мнений о том, есть ли заметная разница в качестве между 24 -, 30 - и 36-разрядных сканеров.