Какие типы сканеров используют а. Как подобрать оптимальный планшетный сканер и научиться пользоваться им. Как разобрать сканер и на что обратить внимание
Лекция №7. Планшетные сканеры
2. Планшетные сканеры.
1.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. |
Динамический диапазон - еще одна цветовая характеристика. «Качество» отражения света любым оригиналом выражает оптическая плотность. Она вычисляется как десятичный логарифм отношения светового потока, падающего на оригинал, к световому потоку, отраженному от оригинала (для непрозрачных оригиналов) или прошедшему сквозь него (для негативов или слайдов).
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
Оригинал
Диапазон оптических плотностей
Газетная бумага
Мелованная бумага
Фотоснимки
Негативные пленки
Цветные слайды коммерческого качества
Высококачественные диапозитивы, пленочные и двойные слайды
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
Вид, класс сканера
Типичный динамический диапазон
Ручные сканеры
Полутоновые сканеры
Цветные планшетные сканеры, старые модели и модели класса SOHO
Цветные планшетные сканеры промежуточного класса
Цветные планшетные сканеры высокого класса
Настольные барабанные сканеры
Барабанные сканеры высокого класса
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. Интерфейс USB - 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.
2. Планшетные сканеры
Планшетные сканеры - самый распространенный вид сканеров. Популярность эта вполне заслуженна: устройство таких сканеров создает все удобства при сканировании любых оригиналов. Оригинал в планшетном сканере неподвижно лежит на стекле, а считывание в большинстве случаев происходит в отраженном от него свете. Высокие скоростные характеристики таких сканеров также являются несомненным преимуществом. Это преимущество достигается за счет того, что фотоэлементом в планшетных сканерах является не единичный фотоэлемент, а считывающая линейка фотоэлементов.
Рис.1. Устройство планшетного сканера 1-оригинал; 2- стекло; 3- источник света; 4 – система зеркал; 5 - линза; 6 – линейный фотоприемник; 7- АЦП
На рис. 1 изображена схема устройства планшетного сканера. Полоса света, испускаемая источником освещения, попадает на оригинал, растянутый на стекле. Отразившись, свет попадает на первое зеркало из системы зеркал. Зеркала расположены таким образом, чтобы отраженный свет попадал на собирающую линзу. Линза проецирует попавший на нее свет на линейку фотоэлементов (с увеличением). Свет, попавший на эту линейку, трансформируется в электрический аналоговый сигнал, который далее попадает в АЦП. В некоторых сканерах между фотоприемником и АЦП находятся промежуточные ступени, работающие с аналоговым сигналом. Эти ступени предназначены для аппаратного исправления погрешностей сканирования и, иногда, самого изображения. В результате на выход, то есть вкомпьютер (после АЦП), идет полоска изображения исходного оригинала.
Описанная выше процедура сканирования охватывает только одну строку изображения. Поэтому для полного сканирования и используется головка. После того как отсканированная строка пикселов попадет в компьютер, каретка сдвигается на один шаг. Длина этого шага фиксирована и от нее зависит механическое разрешение сканера (см. раздел «Общие характеристики сканеров»). Затем вся процедура повторяется до тех пор, пока заданная область не будет считана полностью. Рассмотрим описанные детали сканера подробнее.
1. Источник изображения. В приведенной схеме источник изображения непрозрачен (сканер работает на отражение), но в некоторых случаях может использоваться и прозрачный оригинал. Для работы с такими документами сканер может быть оборудован слайд-модулем.
2. Стеклянная пластина. К пластине предъявляются особые требования: качество стекла должно быть очень высоким, поверхность должна быть максимально ровной и внутри стекла не должно быть никаких неоднородностей. Это при том, что толщина стекла очень мала.
3. Фотопринимающая матрица эта, и следующие в списке детали находятся на так называемой сканирующей головке или каретке). Практически это самая существенная деталь сканера. От нее зависят оптическое разрешение, динамический диапазон, схема работы сканера (одно- или трехпроходный) и почти все остальные характеристики (за исключением разве что рабочей области сканера). На сегодняшний день наиболее распространены два типа фотопринимающей матрицы:
ПЗС-матрицы (прибор с зарядовой связью, в английских обозначениях - CCD, Couple-Charged Device);
КДИ-матрицы (контактный датчик изображения, в английских обозначениях - CIS, Contact Image Sensor).
Основой элемента ПЗС-матриц является фототранзистор, выполненный по технологии МОП (металл-оксид -полупроводник). Эта технология используется и во многих других приборах для считывания изображений, от мощнейших телескопов до приборов ночного видения.
Данному виду фотоэлементов присущи свои преимущества и недостатки. Среди преимуществ ПЗС необходимо отметить следующие:
Высокая чувствительность. Квантовая эффективность ПЗС чрезвычайно высока и может достигать 95%. Для сравнения, квантовая эффективность человеческого глаза - около 1%, лучшие фотоэмульсии имеют квантовую эффективность до 3%, фотоэлектронные умножители (фотоприемники в барабанных сканерах) - до 20%. Квантовая эффективность определяет способность фотоприемника переводить свет в электрические сигналы, то есть выражает эффективность перевода попавших на него квантов (частиц света) в электрический сигнал. Строго говоря, она равна отношению числа зарегистрированных зарядов к числу фотонов, попавших на светочувствительную область кристалла ПЗС. Энергия кванта зависит от длины волны света, поэтому четко обозначить эту характеристику для ПЗС невозможно - она меняется по всему спектру и обычно задается в виде функции от длины волны.
Широкий спектральный диапазон. ПЗС может реагировать на свет, начиная от гамма- и рентгеновского излучения и заканчивая инфракрасным излучением. Такого диапазона не дает на текущий момент ни одна из матричных технологий. Главными недостатками ПЗС являются:.
Ограниченность разрешения. Во всех матричных фотоприемниках существует ограничение максимального разрешения количеством элементов матрицы.
Шумы. Существует несколько видов шумов. Одни виды шумов зависят от температуры, поэтому для высококачественных ПЗС иногда применяется охлаждение. Другие виды шумов зависят от качества сборки ПЗС. Но есть и шумы, которые нет возможности отфильтровать даже в самых качественных приборах. Например, таким шумом является фотонный шум. Этот шум - следствие природы света и не зависит от фотоприемиика. Все эти шумы вносят соответствующие искажения в результат сканирования. Обычно искажения проявляются в виде шумовых битов. В сканерах младшего класса для каждой из трех составляющих цвета (8 бит на каждую) два старших бита являются «шумовыми» и не содержат точной информации о цвете.
Растекание заряда. Этот эффект возникает в результате того, что заряд, накопленный элементом ПЗС, линейно меняется в зависимости от попавшего на него света. Соответственно, есть некоторый предел, ограничивающий этот заряд. Если за время освещения суммарное количество фотонов (частиц света) превысит предельное значение, то заряд начнет «перетекать» в соседние пикселы. На получившемся изображении это выглядит как расплывчатость слишком ярких деталей изображения.
Принципиального различия между КД И- и ПЗС-матрица-ми нет. КДИ-сканеры отличаются of ПЗС-сканеров тем, что в них матрица растянута на всю ширину рабочей области, поэтому полностью отсутствует оптическая система.
Однако от технологии фотопринимающей матрицы зависит устройство многих других узлов, так что следует говорить не о различиях в сканирующей матрице, а о различиях в сканерах.
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Сканер— это специализированное устройство, которое используется для перевода изображений выбранной поверхности в цифровой вид. В качестве подобных поверхностей могут выступать страницы книг, журналов, тетрадей, фотоснимки, слайды и иные документы с графикой и текстовыми данными. Сканирующие устройства могут работать в виде периферийного от ПК или в качестве автономного устройства, то есть они могут самостоятельно передавать отсканированное изображение по глобальной сети или wi-fi.
Впервые технология сканирования появилась в 1857 году благодаря флорентийскому аббату Джованни Казелли. Он создал устройство пантелеграф, которое передавало изображения по проводам. При приеме оно наносилось на барабан с помощью токопроводящих чернил, затем считывалась иглой. Через пять лет был запатентован фотоэлектрический принцип сканирования. В дальнейшем прибор, работающий по данной технологии, начали называть телефакс. Современные сканирующие устройства претерпели существенные изменения, они стали на порядок эффективнее и производительнее.
Виды
Сканерусловно может быть:
- Промышленного назначения.
- Бытового назначения.
Промышленные применяются на различных производствах. К ним предъявляются высокие требования по скорости работы, качеству сканирования, надежности и иным рабочим параметрам, ведь они предназначены для постоянного функционирования. Домашние используются редко, вследствие чего они дешевле и менее производительны. Тем не менее, в последнее время выпускаются устройства для дома, которые по скорости сканирования не уступают промышленным.
По области применения сканирующие устройства могут быть:
- Планшетный вариант . Является самым популярным в бытовом применении. В данном случае сканируемый объект размещается на стеклянном планшете. Фотоэлектрическая каретка с оптическими элементами перемещается по планшету, считываемая картинка в результате преобразуется в цифровой код. Планшетные модели, как правило, стоят недорого, они легки и удобны в работе.
- Пленочный вариант . Это специализированное устройство, которое используется лишь для сканирования объектов прозрачного вида, к примеру, диапозитивов, негативов или слайдов. Устройства подобного вида часто применяются студийными сотрудниками или профессиональными фотографами. В быту подобные приборы используются редко, так как люди предпочитают пользоваться услугами фотостудий.
- Барабанный вариант . В нем сканируемое изображение устанавливается на вращающийся барабан. Цифровое изображение снимается лучом при вращении барабана. Такие устройства обеспечивают весьма высокое качество картинки. Однако у них высокая стоимость и большие габариты, вследствие чего их применяют лишь крупные компании. В основном их используют в полиграфии.
- Протяжные . Такие устройства используются для несброшюрованных документов. Их часто именуют документными, ведь они дают возможность провести автоматизацию сканирования значительных объемов офисной документации. Здесь работает принцип автоматической подачи листов. Система обеспечивает протягивание сканируемых материалов через фотосчитывающую систему, поэтому их часто называют поточными. Однако такие устройства не способны отсканировать скрепленные листы.
Планшетно-протяжные являются комбинацией протяжных и планшетных устройств.
- Паспортные . Данные устройства приспособлены под сканирование водительских удостоверений, паспортов и иных документов, удостоверяющих личность. Они выделяются компактностью и хорошей скоростью сканирования.
- Планетарные . Обеспечивают бесконтактное сканирование журналов и документов. Указанные устройства часто применяются для оцифровки оригиналов, которые требуют деликатного подхода, к примеру, исторических документов, которых не пожалело время.
- Сетевые . Их подключают непосредственно в сетевой инфраструктуре без применения ПК. Благодаря этому каждый сотрудник компании может сканировать документы, отправляя их по электронной почте или сохраняя в сетевой папке.
Устройство
Книжный сканеримеет следующие основные элементы:
- Сканирующая головка, она находится на небольшой высоте над изображением. В большинстве случаев она выполнена в виде сканирующей линейки и выполняет сканирование, проходя от одного конца книги или журнала до другого.
- Ряд моделей имеют книжную колыбель, которая требуется для обеспечения выравнивания высоты книжной поверхности. С целью разглаживания и снижения искажений может применяться прижимное стекло. Для книг могут применяться V-образные колыбели.
- Головки часто содержат матрицы, которые схожи с матрицами цифровиков. У этих агрегатов сканирование осуществляется за период раскрытия затвора, что позволяет ускорить процесс. Матрица трансформирует световое отражение изображения в аналоговые электрические сигналы (АЭС).
- (АЭС) сигналы проходят через аналого-цифровой преобразователь. Он переводит аналоговый сигнал в цифровую форму.
- Процессор согласует взаимодействие всех узлов устройства, в том числе формирует данные о картинке для последующей отправки в ПК.
- Контроллер интерфейса контролирует обмен данными и командами между ПК и сканером.
- Лампа устанавливается на сканирующей каретке.
- Шаговый двигатель и блок управления приводят в движение каретку и сканирующую головку на ней.
Принцип действия
Сканервыполняет функцию сканирования, чтобы передать цифровое изображение на ПК или отправить по почте. С этой целью объект помещается на прозрачном стекле устройства. При запуске агрегата в движение приводится каретка, которая начинается светиться. Оптическая система устройства, включающая объектив и зеркала, направляет световой поток от отсканированной поверхности объекта на приемный элемент. В нем происходит преобразование данных.
Аналоговый сигнал направляется на преобразователь, где преобразуется в цифровой код. Далее в действие вступает контроллер, который через кабель передает код на персональный компьютер. На ПК полученное изображение можно отредактировать и использовать по назначению.
Применение
Сканерприменяется в самых разнообразных сферах деятельности в:
- Компаниях и организациях, где устройство используется для сканирования документов.
- Полиграфии.
- Фотостудиях.
- Промышленности.
- Библиотеках.
- Научных лабораториях.
- Школах, техникумах и университетах.
- Быту, и там, где имеется необходимость отсканировать изображение с книги, документа, журнала, фотографии, слайда и так далее.
Как выбрать
Сканерследует выбирать с учетом того, где Вы его предполагаете использовать. Необходимо определиться, какие задачи он будет выполнять. В отличие от компьютера сканирующее устройство будет проблематично модернизировать, установив в него дополнительные комплектующие. Поэтому следует взвесить все «за» и «против».
- Выбирая сканер для бытового или офисного использования, важно изучить ее технические характеристики. Офисное сканирующее устройство должно максимально отвечать специфике организации. В большинстве случаев подобная техника в офисе применяется для сканирования текстовых документов и оцифровки архивов. Поэтому устройство должно иметь функцию автоподачи бумаги.
- Организации, которые работают с большими форматами и полиграфией важна возможность сканирования документов крупных размеров, а также качество сканирования.
- Для сканирования в домашних условиях в большинстве случаев руководствуются невысокой ценой и компактностью. Для бытового использования нет смысла приобретать дорогостоящее оборудование, ведь почти все сканирующие устройства вполне справляются с поставленными задачами нетребовательного пользователя. Здесь не требуется высочайшее разрешение, большой формат или интерфейс, который работает на высокой скорости.
- Присутствие в устройстве слайд-адаптера, в том числе дополнительных опций в виде функции удаления эффекта красных глаз или восстановления цвета сделают пользование более удобным, особенно если Вы хотите сканировать фотографии и негативы.
- Глубина цвета определяет, сколько оттенков цвета будет воспринимать сканирующее устройство. Для домашнего использования вполне хватит 24 бит.
- При непосредственной покупке нужно обязательно проверить сканирующее устройство. Для этого нужно отсканировать фотографию или иной документ. Нужно посмотреть, как быстро работает сканер, как передаются цвета, в особенности это касается белого цвета. Следует оценить четкость сканирования мельчайших деталей при определенном разрешении, в том числе в каких форматах изображения могут сохраняться на компьютере. Если Вас все устраивает, то можно смело оформлять покупку.
Несмотря на обилие фототехники, с помощью которой можно перевести в цифровой вид любое изображение, сканеры продолжают пользоваться популярностью. Благодаря удобству эксплуатации и высокому качеству оцифровки эти устройства стали завсегдатаями офисов и квартир. Производители выпускают огромный ассортимент сканеров в разных ценовых категориях. Чтобы не переплачивать за ненужные функции, лучше заранее разобраться в основных технических характеристиках этих устройств.
Для чего нужен сканер
Сканер представляет собой устройство, с помощью которого можно переносить в цифровой формат тексты и графику. Качество отсканированных материалов сравнимо с оригинальными документами, а оцифровывать можно все что угодно: от слайдов до рукописей и печатных книг. Благодаря этим приборам в интернете появились библиотеки, искать в которых нужную информацию гораздо проще и быстрее, чем в традиционных книгохранилищах. Сканеры используются практически везде:
- в офисах – для оцифровки документов;
- в магазинах – для считывания штрихкодов ;
- в медицинских учреждениях – для преобразования рентгенографических снимков в цифровой формат;
- в фирмах, предоставляющих фотоуслуги, – для переноса на жесткий диск распечатанных фотографий.
Функциями сканера оснащаются даже некоторые модели смартфонов. С их помощью можно считывать штрихкоды, контролируя собственные траты. Правда, для серьезной работы с документами такой аппарат не подойдет.
Выбор сканера
Прежде чем покупать сканирующее устройство, определитесь, для каких целей оно вам нужно. В противном случае появляется риск переплатить за функции, которыми вы пользоваться не будете. К примеру, для простого распознавания текстов достаточно дешевой модели, а дорогие широкоформатные устройства пригодятся разве что профессионалам, работающим с афишами и чертежами. При выборе сканера обращайте внимание на его тип, формат, разрешение, скорость работы, интерфейсы и наличие дополнительных возможностей. Стоимость устройства будет непосредственно зависеть от этих характеристик.
Виды сканеров
2. Скорость сканирования . Этот параметр показывает, сколько страниц в минуту может обработать устройство. Чем выше разрешение, тем ниже будет скорость сканирования, поскольку прибору потребуется больше времени на обработку изображения. Как правило, черно-белые листы сканируются быстрее цветных, хотя в некоторых устройствах эти показатели идентичны. Средняя скорость обработки ч/б листов составляет от 5 до 45 листов в минуту , она сильно зависит от типа устройства.
3. Глубина цвета . Эта величина дает представление о том, сколько цветов распознает устройство. Глубина цвета бывает внутренней и внешней. Первый параметр показывает, сколько цветов различает сканер, а второй – какое количество оттенков он способен передать компьютеру. Глубины цвета в 24 бита вполне достаточно для нормальной работы с изображениями, так что переплачивать за 48-битный сканер не стоит, конечно, если вы не планируете потом распечатывать сканированные рисунки или фото.
4. Максимальный формат бумаги. Большинство моделей сканеров ориентированы на размер стандартного листа А4 . Компактные устройства могут обрабатывать изображения, габариты которых не превышают формата А6 . Профессиональные приборы способны сканировать листы больших размеров, от А3 до А0. Чем больший формат может обрабатывать сканер, тем выше будет его цена.
5. Формат сканированных файлов. Обработанные изображения могут выводиться на компьютер в нескольких форматах: JPG, PDF, TIFF, BMP, RTF, TXT и т. д. Желательно, чтобы сканер мог записывать файлы с разными расширениями. Это избавит пользователя от дополнительной работы по переводу в нужный формат.
Некоторые сканеры выпускаются под определенные операционные системы: устройство, «заточенное» под Windows, не будет работать в Mac OS. Перед покупкой поинтересуйтесь, для какой ОС разработана конкретная модель. Встречаются и устройства, способные работать в любых системах. Эта характеристика зависит не от цены, а от бренда: некоторые производители выпускают исключительно мультисистемные приборы.
Интерфейсы сканеров
Сканер может подключаться к компьютеру разными способами:
- USB – самый популярный интерфейс, с помощью которого отсканированные изображения передаются на компьютер, причем USB 3.0 позволяет передавать файлы почти в 10 раз быстрее, чем USB 2.0 ;
- Ethernet (RJ-45) – как правило, используется для подключения сканера к ноутбуку или локальной сети;
- FireWire (IEEE 1394) – высокоскоростное соединение, через которое обычно подключаются профессиональные устройства;
- SCSI – самый быстрый, но сложный способ передачи отсканированных изображений;
- Wi-Fi – позволяет работать со сканером всем пользователям беспроводной сети, причем устройство можно установить в любом месте, без привязки к кабелям.
Некоторые приборы имеют также слоты для карт памяти . Это увеличивает стоимость сканера, зато позволяет записывать информацию прямо на носитель, минуя компьютер.
Дополнительные функции
Дорогие модели сканеров могут оснащаться различными полезными функциями, которые делают эксплуатацию устройства удобнее, особенно для непрофессионалов. Весьма полезными могут оказаться:
- автоматическая обработка изображений: удаление зернистости и прочих дефектов, регулировка баланса цвета и т. д.;
- наличие в планшетных устройствах адаптера и рамок для комфортного сканирования слайдов;
- автоподача , которая позволяет быстро сканировать стопки документов, бывает как односторонней , так и двусторонней ;
- автоматическое сканирование книг с пропуском пустых страниц;
- наличие ЖК-дисплея;
- отправка отсканированных материалов на email и в облачные сервисы.
Чем больше функций реализовано в сканере, тем дороже он будет стоить.
Стоимость сканеров
Цены на сканеры начинаются от 1,5 тыс. руб. Бюджетные модели представляют собой протяжные сканеры формата А4 с датчиками CIS, оптическим разрешением 300-600 dpi и интерфейсом подключения USB 2.0. Как правило, подобные аппараты имеют одно- или двустороннее устройство автоподачи документов.
От 8 до 15 тыс. руб. стоят планшетные устройства, приближенные к профессиональным. Многие подобные модели имеют датчики типа CCD, устройства автоподачи, разрешение до 9600 dpi и возможность сканирования слайдов. Приборы, способные сканировать изображения размером А2, А1 и А0, стоят от 100 тыс. руб. и приобретаются для профессионального использования.
Сканер представляет собой периферийное компьютерное устройство. Он предназначен для преобразования печатной информации в цифровую. Это могут быть тексты, фотографии, рисунки. Для чего? Чтобы полученную информацию отправить на компьютер. Большой популярностью пользуются планшетные сканеры. Они самые простые в использовании.
Главный элемент планшетного сканер а - это считывающий датчик. Он может быть выполнен в виде CIS-сенсоров или CCD-матрицы, состоящей из светочувствительных элементов. Её ещё называют ПЗС-линейкой, потому что пиксели в ней выстроены в один ряд. От количества пикселей зависит разрешение устройства .
Фотоэлементы и источник света заключены в специальную каретку. Неподвижное прозрачное стекло выступает в роли рабочей поверхности. На неё кладётся печатное изображение или текст. Прибор имеет шаговый двигатель, который приводит в движение сканирующую каретку. Она перемещается вдоль стекла со страницей. Свет, излучённый лампой, отражается от бумажной поверхности. В CCD-матрице с помощью группы стёкол и зеркал отражённый свет проецируется на фотоэлементы. Последние обрабатывают световой поток и преобразуют его силу в аналоговый сигнал. В CIS-сканер а х принцип действия ана логичный, но без участия оптической системы.
Таким образом, во время сканирования фотоэлементы получают определённую величину напряжения для каждой строки изображения. Далее, произведённый сигнал поступает в преобразователь аналогового импульса. Там он переходит в цифровой формат, который можно передавать для дальнейшей работы на компьютер.
Отличия от других видов
Существует несколько типов сканирующих устройств :
- протяжный. Обрабатывает только отдельные листы, так как изображение протягивается вдоль сканирующего элемента;
- барабанный. Изображение крепится к вращающемуся цилиндру. Световой поток освещает барабан и происходит сканирование;
- роликовый. Оригинал передвигается группой роликов, а копирование происходит с помощью ПЗС-матрицы;
- проекционный. Чаще всего их используют для обработки формата А3. Изображение помещается на специальную подставку. Поворотный датчик сканирует каждую строку с расстояния 30 см;
- книжный. Брошюра помещается на V-образную поверхность. Пользователь самостоятельно перелистывает её в процессе работы;
- сканер для слайдов. Обрабатывает слайды и плёнку;
- ручной. Имеет компактный размер. Датчик, заключённый в корпус, перемещается рукой.
В отличие от других видов техники этого типа , на планшетном можно обрабатывать большое разнообразие оригиналов: отдельные страницы, книги, плёнки, слайды, различные предметы. К тому же размер варьируется от миниатюр до больших форматов. Это обусловлено тем, что не нужно закреплять бумагу на цилиндре, как в барабанном сканер е, или пропускать оригина л по роликам . Можно приподнять крышку, чтобы обработать книгу или картину с рамкой. Глубина резкости до 30 мм позволяет сканировать объёмные предметы. С дополнительными приспособлениями копируют плёнки и слайды.
Выбор устройства для дома и бизнеса
Чтобы выбрать подходящую модель, нужно понять, чем они отличаются. Тогда покупка не обернётся для вас ошибкой и позволит пользоваться устройством много лет.
- с какой целью вы будете использовать сканер ? Разные модели отличаются функционалом. Одни сканируют документы, другие - плёнки и слайды, третьи - и то, и другое;
- качество изображения. Некоторые модели отличаются очень высоким качеством сканирования фотографий. Оно зависит от количества пикселей. Это мелкие точки, объединяющиеся для формирования изображений. С увеличением их числа растёт качество изображения. Сканер для чёрно-белого копирования Canon CanoScan имеет 2400 пикселей, а сканер для обработки оригина лов с высоким качеством изображения Epson Perfection - 6500 точек. Поэтому решите, насколько важно для вас большое количество пикселей;
- сканирование книг. Для такой работы крышка должна быть гибкой, чтобы копировать книги разной толщины;
- фирма - изготовитель. Специалисты рекомендуют двух основных производителей: Canon и Epson. Эти сканер ы отличаются удобным программным обеспечением, качеством сборки, большой гарантией. Разновидностей моделей столько, что любой покупатель может подобрать для себя устройство;
- программное обеспечение. Подбирайте модель с множеством настроек для обрабатываемого изображения. Если не хотите особо в это вникать, то есть сканер ы с программами для автоматической на стройки;
- формат. Для сканирования больших изображений и предметов требуются сканер ы крупного формата, на пример, А3. Они дороже других моделей и занимают больше места;
- интерфейс для подключения. Многие модели сна бжены высокоскоростными или стандартными портами USB. У отдельных моделей есть модуль Wi-Fi, что позволяет подключаться к компьютеру без кабеля USB;
- скорость работы. В разных моделях она колеблется от нескольких секунд до нескольких минут;
- тип сенсора. CCD-сканер ы из-за на личия оптической системы дороже и объёмнее CIS-сканер ов . Но это компенсируется большей глубиной резкости.
После того как вы определились с основными характеристиками, обратите внимание на следующее: сканер ы для бизнеса позволяют обрабатывать до 8500 изображений в день. Имеют панель с разъёмами для создания многопользовательской сети. Могут сканировать с двух сторон.
Подключение и эксплуатация планшетного сканера
- Поставьте сканер на стол. Подключите его к компьютеру. На большинстве устройств это делается с помощью разъёма USB. Если есть шнур питания, то воткните его в розетку.
- Установите на компьютер программное обеспечение, идущее в комплекте. Это сама программа и драйверы. Запустите файлы с расширением.exe. После установки компьютер определит, что сканер подключён. Закройте программу.
- Откройте крышку устройства и поместите туда сканируемый элемент изображением вниз.
- Прикройте крышку. Нажмите кнопку включения. И только после этого запустите программу на компьютере. Выполните необходимые настройки для сканирования. Нажмите ok.
- Если нет кнопки включения, значит, есть кнопки управления. Они располагаются на крышке или на корпусе устройства.
- Выберите необходимый режим и нажмите кнопку.
- Программа сама запустится и будет информировать вас о статусе процесса.
- После завершения работы закройте программу на компьютере и отключите сканер .
Ремонт устройства своими руками
У сканер ов встречаются разные поломки. В одних случаях можно их исправить самостоятельно, в других - сдать устройство в сервисный центр.
Неисправности планшетных сканеров и варианты их устранения
Неисправность | Причина | Вариант устранения |
Не включается | Повреждение кабеля | Самостоятельная замена |
Повреждение разъёма сканера | Обращение к специалисту | |
Неисправность блока питания | Обращение к специалисту | |
Неисправность печатной платы | Обращение к специалисту | |
Каретка не двигается или останавливается | Засорение рейки | Самостоятельная чистка |
Засорение или поломка шестерней | Обращение к специалисту | |
Неисправность двигателя | Обращение к специалисту | |
Неисправность печатной платы | Обращение к специалисту | |
Лампа каретки не горит | Неисправность лампы или загрязнение зеркал | Обращение к специалисту |
Сканирование плохого качества | Неисправность сканирующей линейки | Обращение к специалисту |
Если вы не найдёте причину поломки самостоятельно, то сдайте сканер в сервисный центр.
Поиск и устранение неисправностей планшетного сканера
Если вы подключили сканер , а индикатор питания не горит, проверьте USB-кабель и сетевой шнур при его наличии.
Если провода целые, то причина в неисправном разъёме сканер а , блоке питания или печатной плате. В этом случае идите в мастерскую.
Если индикатор включения горит, но каретка не двигается или двигается плохо, нужно разобрать сканер и очистить его от мусора . Начинайте разбор с верхней части.
- Для удобства снимите крышку.
- Далее, нужно извлечь две боковые планки и стекло. Планки приклеены двухсторонним скотчем. Поэтому надо одновременно отклеивать их и смотреть, чтобы не сломались защёлки. Начинайте с того места, где нарисована стрелка. Возьмите плоскую отвёртку. Вставьте её в щель и медленно продвигайте вперёд, отклеивая скотч.
- Если отвёртка идёт туго, значит, там защёлка. Для её расфиксации потяните край нижней части корпуса на внешнюю сторону, а планку внутрь.
- После снятия обеих планок подвиньте стекло в сторону крепления верхней крышки, чтобы оно вышло из переднего паза. Подденьте и снимите.
- Теперь у вас есть доступ ко всем внутренним узлам устройства. Снимите каретку и отложите в сторону.
- Открутите зубчатую рейку, чтобы очистить её от мусора. Когда зубчики забиваются, каретка в этом месте замедляет своё движение или вовсе останавливается. Удалите всю пыль из корпуса.
- Перед сборкой снимите со стекла старый скотч. Он потерял свои первоначальные качества. На его место наклейте новый.
- Соберите всё в обратной последовательности.
Включите сканер . Проверьте его работоспособность. Если проблема не устранилась, обратитесь в мастерскую.
Таким образом, домашний ремонт сканера сводится к диагностике проводов и очистке от пыли. Основные узлы, которые выходят из строя, имеют сложную конструкцию. Трогать их самостоятельно не рекомендуется.
Как разобрать сканер и на что обратить внимание
Планшетный сканер очень удобен своими размерами и функциональностью. Его можно легко разобрать и отремонтировать. Если вы сделаете правильный выбор при покупке устройства, то оно будет вас радовать долгие годы.
Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметить, что с помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).
Ручной сканер, как правило, чем-то напоминает увеличенную в размерах электробритву.
Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при помощи этого устройства, надо без резких движений провести сканирующей головкой по соответствующему изображению. Таким образом, проблема перемещения считывающей головки относительно бумаги целиком ложится на пользователя. Кстати, равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения. В ряде моделей для подтверждения нормального ввода имеется специальный индикатор.
Ширина вводимого изображения для ручных сканеров не превышает обычно 4 дюймов (10 см). В некоторых моделях ручных сканеров в угоду повышения разрешающей способности уменьшают ширину вводимого изображения. Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» вводимого изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. Это, в частности, связано с тем, что при помощи ручного сканера невозможно ввести изображения даже формата А4 за один проход.
Ручные сканеры - самые простые и дешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещает сканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки. Другой важный недостаток - небольшая ширина полосы сканирования (до 10 см), что затрудняет чтение широких оригиналов.
Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.
Штрих-сканер. Предназначены они для считывания штрих-кодов с маркировки товаров в магазинах. Штрих-сканеры позволяют автоматизировать процесс подсчета стоимости покупок. Они особенно удобны в торговых помещениях, оборудованных электронной связью и производящих расчеты с покупателями с помощью электронных платежных средств (кредитных карт и т.п.) К основным достоинствам ручных сканеров относятся небольшие габариты и сравнительно низкая цена.
Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.
Настольные сканеры. Само понятие «настольный» говорит о том, что данные сканеры располагаются на столе и устанавливаются в неподвижное положение (их не надо перемещать относительно документа). Такие сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5 на 11 или 8,5 на 14 дюймов. Существуют следующие разновидности настольных сканеров: листовые, планшетные (flatbed), рулонные (sheet-fed), проекционные (overhead), барабанные и сканеры форм.
Листовые сканеры позволяют за одну операцию сканировать лист бумаги стандартного формата. Блок сканирования у таких сканеров неподвижен, а бумага протягивается мимо него при помощи специальных валиков (как в принтере). Эти сканеры гарантируют хорошее качество сканирования, но они способны сканировать только отдельные листы. Перевести с их помощью в электронную форму страницу, книги или разворот журнала невозможно.
Листовые сканеры. Их основное отличие от двух предыдущих в том, что при сканировании неподвижно закреплена линейка с CCD - элементами, а лист со сканируемым изображением движется относительно нее с помощью специальных валиков.
Планшетные сканеры Основным отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Планшетные сканеры - наиболее «способные». Внешне они чем-то могут напоминать копировальные машины - «ксероксы», внешний вид которых известен, конечно, многим. Для сканирования изображения (чего-нибудь) необходимо открыть крышку сканера, подключить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку.
Планшетные сканеры. Это самый распространенный сейчас вид для профессиональных работ. Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, изображение построчно с равномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD - сенсорами, расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальным устройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов.
Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера - при работе с одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Понятно, что рассмотренная конструкция изделия позволяет (подобно «ксероксу») сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги. Наиболее популярными сканерами этого типа на российском рынке являются модели фирмы Hewlett Packard.
Для сканирования слайдов и микроизображений ранее использовались слайд-сканеры. Сейчас возможность сканирования слайдов включена во многие модели планшетных сканеров.
Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:
Разрешающая способность;
Производительность;
Динамический диапазон;
Максимальный размер сканируемого материала.
Рулонные (роликовые) сканеры
Работа рулонных сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Таким образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно.
Проекционные сканеры напоминают своеобразный проекционный аппарат (или фотоувеличитель).
Проекционные сканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.
Вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования трехмерных проекций. Например, комбинированный сканер Niscan Page обеспечивает работу в двух режимах: протягивания листов (сканирование оригиналов форматом от визитной карточки до 21,6 см) и самодвижущегося сканера.
Для реализации последнего режима сканера необходимо снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно протягивают бумагу, служат своеобразными кодами, на которых сканер и движется по сканируемой поверхности. Хотя понятно, что ширина вводимого сканером изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата А4), однако в самодвижущемся режиме можно сканировать изображение с листа бумаги, превышающего этот формат, или вводить формацию со страниц книги.
Барабанные сканеры обеспечивают наивысшее разрешение сканирования, но они предназначены в основном для сканирования не бумажных документов, а прозрачных материалов, например слайдов, негативов и т.п. В сканерах этого типа считывающая головка устанавливается неподвижно, а изображение, закрепленное на цилиндрическом барабане, вращается с высокой скоростью и сканируется построчно.
Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводят отраженное излучение в цифровое значение.
Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)
И, наконец, особым рядом стоят сканеры форм. Это специальные сканеры для ввода информации с заполненных бланков. Некоторые специалисты считают сканеры форм разновидностью листовых сканеров. С их помощью вводят данные из анкет, опросных листов, избирательных бюллетеней. От сканеров этого типа требуется не высокая разрешающая способность, а очень высокое быстродействие.
Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных.
От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.
В наше время у сканеров появилось еще одно применение - считывание рукописных текстов, которые затем специальными программами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и в дальнейшем могут обрабатываться текстовыми редакторами.