32460

Назначение, принцип действия, характеристики и классификация сканеров

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Сканер считывает изображение и преобразует его в цифровые данные которые передаются процессору и там интерпретируются. Сканер разделяет изображение на микроскопические строки и колонки а затем определяет как плёнка в фотоаппарате сколько света отражается от каждой отдельной точки находящейся на пересечении строк и колонок. После того как сканер соберёт информацию о каждой точке он представляет результат виде цифрового файла в компьютер.

Русский

2013-09-04

37 KB

36 чел.

Назначение, принцип действия, характеристики и классификация сканеров

Сканеры используются для оцифровки (преобразования в цифровую форму) рисунков, фотографий и прочих документов, представленных в виде твёрдой копии. Сканер считывает изображение и преобразует его в цифровые данные, которые передаются процессору и там интерпретируются.

Сканер разделяет изображение на микроскопические строки и колонки, а затем определяет (как плёнка в фотоаппарате), сколько света отражается от каждой отдельной точки, находящейся на пересечении строк и колонок. Каждое отражение фиксируется как точка (или пиксель). После того, как сканер соберёт информацию о каждой точке, он представляет результат виде цифрового файла в компьютер.

На качество цветных изданий влияют следующие характеристики сканера.

  1.  Разрешающая способность от 600 до 11000 линий на дюйм.
  2.  Число передаваемых цветов минимально 16,7 миллиона.
  3.  Диапазон оптических плотностей (ДОП)
  4.  Точность фокусировки или резкость (ТФ)
  5.  Цветовые искажения (ЦИ)
  6.  «Интеллектуальность» сканера.

В рекламе обычно указываются лишь 2 первые характеристики, но без учёта остальных невозможно получить высокое качество иллюстрации. ДОП на хорошем слайде может превышать 3,8 единиц плотности, если сканер воспринимает меньший ДОП, то уже на этапе сканирования сильно теряется качество, лишаясь распознавания деталей в тенях и светах. ТФ обеспечивает резкость изображения. В стандартных планшетных сканерах используется механическая развёртка, состоящая из движущихся линз и зеркал, приводимых в движение латунными тросиками, либо резиновым ремнём.

Поскольку ход луча от оригинала до светочувствительного элемента довольно большой (30-60мм), то мельчайшее дрожание зеркал приводит к уже заметному глазу размазыванию изображения, при сканировании оригиналов малого размера (слайдов) с большим разрешением этот эффект ещё более значителен.

Разные фирмы по-разному борются с потерей резкости при сканировании:

  1.  Сокращением хода луча, располагая светочувствительный элемент ближе к оригиналу, за счёт чего луч имеет меньший разброс.
  2.  Повышением точности и сложности механизма развёртки.
  3.  Спец. процедуры по улучшению резкости вплоть до ручной наводки.

ЦИ: Сканер способен передавать полную цветовую гамму, но если его светофильтры (или нечто, их заменяющее) недостаточно точно отделяют цвета друг от друга, или их коэффициенты пропускания сильно отличаются друг от друга, то состав цветов отсканированного изображения не будет соответствовать оригиналу.   

На передачу цветов влияют чувствительность считывающих элементов (неоднородная во всём цветовом диапазоне) и цветовые характеристики источника света (он не может быть абсолютно белым). Всё это приводит к искажению реальных цветов и заставляет проводить сложную цветокоррекцию. Обеспечение достоверной передачи цветов - один из наиболее важных вопросов, которому фирмы-изготовители уделяют особое внимание. У каждой фирмы по этому вопросу имеется множество ноу-хау, которые заключаются в интеллектуальности сканера, т.е. его способности настроиться на любой, даже самый плохой оригинал.

Современная тенденция создания сканеров такова, что большинство математических операций по самонастройке, внутренней корректировке цветов, настройке на конкретный оригинал, сканер производит самостоятельно, имея встроенный процессор.

За все усовершенствования приходится платить дополнительно, поэтому такой большой разброс цен на сканеры внешне почти не отличающиеся. Таким образом, неверно выбрав сканер для издательской системы, невозможно обеспечить качественное воспроизведение оригинала.

Существует много модификаций сканеров, которые работают разными способами, но в основе всех этих способов лежит одна технология.

ДОП или динамический диапазон (ДД) определяет способность сканера улавливать оттенки между светлыми и тёмными частями изображения. Чем шире ДОП сканера, тем большей чёткостью будет обладать воспроизводимое им изображение. Для обеспечения лучшего ДД сканеру требуется больше разрядов (битов) для хранения информации.

Большинство младших моделей сканеров оперируют 24 битами. Из этого количества отводится по 8 бит на красный, зелёный и синий компоненты цвета. Теоретически это должно позволять различать 16,7 млн. цветов; однако из этого числа надо вычесть ещё 2 бита на калибровку и учёт шумов.

К моделям среднего класса относят обычно 30-разрядные сканеры.

Планшетные сканеры – их большинство. Они во многом напоминают копировальную машину. Сканеры Arcus II компании Agfa, например,  оперируют 36 битами и стоят 2300$.

Барабанный сканер использует фотоэлектронные умножители. Сканируемое изображение вращается с помощью барабана, а свет от неподвижного источника попадает на изображение, а затем отражается и проходит через систему фотоэлектронных умножителей.

Барабанные сканеры обеспечивают наивысшее качество цифрового изображения. Сложнейшая система фотоприёмников, совершенная оптика значительно повышают чувствительность сканера к самым разным оттенкам и позволяет им оставить далеко позади большинство планшетных сканеров.

Цена за обработку одного изображения на барабанном сканере обычно составляет от 25 до 100$, а стоимость сканеров от 25000 до нескольких сотен тысяч $. Для максимального эффекта требуется специально подготовленный персонал.

Если надо подготовить фотоизображение – можно использовать устройство Photo CD, которые составляют серьёзную конкуренцию сканерам, позволяя получать цифровые изображения очень высокого качества. За чисто символическую плату за каждую фотографию сервисные бюро могут оцифровать фотоплёнку и сохранить её на компакт-диске.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71438. Трехмерный лазерный сканер 517 KB
  Результатом является совокупность точек объекта для каждой из которых определены пространственные координаты XYZ соответствующая плотность изображения d. Соответствующие координаты точек объекта вычисляются по известным формулам: 1 Координаты точек объекта...
71439. СВЯЗЬ КООРДИНАТ ТОЧЕК МЕСТНОСТИ И ИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА СКАНЕРНЫХ СНИМКАХ 81.5 KB
  RSi – вектор, определяющий положение центра проекции i-й строки в системе координат объекта. rm – единичный вектор, определяющий положение текущей точки в системе координат объекта. RM – определяет положение точки М в системе координат объекта относительно системы координат сканера.
71442. Построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции по методу независимых моделей 140.5 KB
  Затем определяют элементы внешнего ориентирования каждой модели в системе координат объекта и определяют координаты точек сети в системе координат объекта. Определение элементов внешнего ориентирования фотограмметрических моделей в системе координат объекта производят следующим образом.
71443. Маршрутная фототриангуляция методом продолжения 140.5 KB
  Объединяют построенные модели в модель маршрута путем последовательного присоединения моделей к первой модели. В этом случае все точки модели маршрута определяются в системе координат первой модели которую в дальнейшем будем называть системой координат модели и обозначать...
71444. Назначение и классификация методов пространственной аналитической фототриангуляции 25 KB
  В результате фототриангуляции определяются элементы внешнего ориентирования снимков и геодезические координаты и высоты опорных точек в системе координат объекта. В настоящее время построение фототриангуляции осуществляется только аналитическим методом а измерения...