Сканеры: виды, устройство, принципы работы
Изучение современных технологий сканирования и улучшения изображения. Сравнение новой технологии CIS с традиционной CCD. Изучение принципа работы сканеров ПЗС-технологии. Программное обеспечение. Источники света и освещенность сканируемого материала.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.09.2010 |
Размер файла | 5,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В меню конфигурирования сканера можно включить или выключить предварительный просмотр (что немаловажно, в драйвере реализовано запоминание настроечных параметров изображения, т.е. каждый раз не придется задавать все заново), а также подстроить параметры gamma или назначить цветовой профиль коррекции цвета.
В настройках параметров изображения для оцифровки можно вручную задать точку белого и черного цветов, подстроить экспозицию и gamma.
Тоновая коррекция - пожалуй, одна из самых важных процедур сканирования. Стоит отметить великолепную наглядную реализацию данного окна, с цифровым отображением подстраиваемых характеристик.
Баланс серого, а также цветовую насыщенность можно задать в окне “Регулировка цвета”.
Для каждого конкретного типа изображения можно настроить необходимые параметры сканирования.
Все пользовательские настройки отображаются в специальном информационном окне.
Подытоживая описание программной части сканера Epson Perfection 1650, нельзя не отметить грамотный подход программистов компании Epson, ясно представлявших потребности пользователя сканера. В принципе, я нашел все необходимое, изучая программную часть как драйвера, так и прикладных утилит. Достоинства:
Великолепная и очень наглядная реализация драйвера и сопутствующего ПО Высокий уровень техподдержки и регулярно обновляемые драйверы Детальное и русифицированное электронное описание сканера с руководством пользователя
Недостатки:
Изначально нелокализованное программное обеспечение Слабая программа распознавания символов в комплекте
5.1.6.2 Програмное обеспечение Hp
Установка сопутствующего программного обеспечения производится под управлением интерактивной оболочки, написанной на Macromedia Flash с единственного компакт-диска комплекта поставки. Инсталляция программ происходит в два этапа: сначала устанавливается ПО обработки фотографий и изображений HP, а затем, по желанию пользователя, программы Hemera CD Design Creator 32 и JigSaw Puzzler 32 (этот пакет на основе отсканированных изображений позволяет создавать этикетки для компакт-дисков и превращать фотографии в игры-мозаики). Помимо раздела по установке программ, оболочка позволяет перейти к просмотру интерактивных инструкций по подключению, а также к вызову справочной системы.
Собственное ПО Hewlett-Packard требует… 225 Мбайт свободного места на диске! Такой вот монстр! Причем, самое интересное, что пакет программ как-то уж сильно изобилует каскадом тонких настроек, обладает высокой гибкостью и функциональностью, обеспечивает автоматическое разделение оригиналов при пакетном сканировании или имеет красочную графическую оболочку - ничего этого нет, и по этой причине вовсе непонятно, на что уходят сотни мегабайт дискового пространства. Более того, в процессе эксплуатации было отмечено, что программы HP работают крайне нестабильно, время от времени вызывая критические ошибки. Впрочем, об этом позже.
После инсталляции программного обеспечения на рабочем столе появляются ярлычки HP Director и “Папка выгрузки Share-to-Web” (директория, куда будут направляться сканы). Программа HP Director является неким “центром управления”, откуда осуществляется быстрый запуск сопутствующих программ сканирования.
Пользователь может выбрать между сканированием изображений (фотографий, рисунков) и текстовых документов, созданием печатной копии и просмотром отсканированного материала. Давайте рассмотрим каждый программный элемент HP Director. После того как пользователь активирует модуль “Сканировать изображение”, откроется предварительное меню, в котором необходимо будет указать тип оригинала для сканирования (оригинал со стекла, слайды или негативы с адаптера). В принципе, этот запрос можно отключить, установив соответствующую галочку, а тип оригинала задавать непосредственно в программе сканирования.
После выбора одного из пунктов открывается основное окно программы оцифровки изображений. Напомню, что пакетное сканирование позволяет в режиме предварительного просмотра выделить несколько областей и установить для каждой подходящие параметры (таким образом, пользователь заметно экономит время при одновременном сканировании нескольких оригиналов). Оказалось, что ПО сканера (хоть и занимает четверть гигабайта) не способно разделять сканируемые оригиналы, что весьма печально. Можно, конечно, сканировать всю область оригиналов, после чего вырезать изображения с помощью Photoshop, однако это создаст не только лишнюю работу для пользователя, но и огромный файл на диске.
Программа сканирования изображений (драйвер сканера) состоит из трех функциональных групп: окна предварительного просмотра, главного меню и области инструментов. Окно появляется сразу после обращения к сканеру (либо посредством кнопок быстрого сканирования, либо из внешнего программного пакета). Начало работы знаменуется событием разогрева лампы и предварительным сканированием оригинала на планшете. Для ScanJet 3570c эта процедура достаточно длительная и отнимает 50 сек. в “ожидании чуда”. Prescan без затрат времени на прогрев лампы составляет 17 сек. Значение времени тайм-аута для лампы, установленное производителем в драйвере, сравнительно невелико. Операция прогрева лампы в драйвере не отключается, но зато можно задать увеличение тайм-аута для нее. Сделать это лучше сразу.
Драйвер сканера небогат ручными настройками по оцифровке изображения. По большому счету, пользователю предоставляется возможность выбора разрешения сканирования, изменения размера изображения, да произведения тоновой коррекции, на основе картинки в окне предварительного просмотра. Значения фильтра наведения резкости установлены дискретно; цветокоррекция подразумевает выбор между двумя пунктами “обычный цвет” и “улучшенный цвет”; фильтр descreen “прячется” под пунктом “Удалить муар”. Вот, собственно, и все.
После определения границ оригинала в окне предварительного просмотра, а также задания необходимых настроек можно нажать на значок “Принять”, начав, таким образом, процесс сканирования. Если планируется сканировать содержащие текст документы, то в HP Director выбирается соответствующий пункт. В открывшемся окне пользователю ничего не остается, как ответить на вопрос “Что сканируется?”, потому как настроить какие-то параметры сканирования здесь нельзя. Диалоговое окно программы сканирования документов. Интересная особенность: если выбрать место назначения - “Сохранять в файл”, то образ будет записан в виде pdf-файла.
Пожалуй, самая мощная программная утилита - “Галерея для обработки фотографий и изображений HP”. С ее помощью можно не только просматривать всевозможные графические файлы, но и создавать фотоальбомы, записывая их на компакт-диски, осуществлять редактирование и предпечатную подготовку, публиковать личные фотофайлы в Web и др. При обращении к папке, содержащей фотографии, программа представляет их в виде миниатюр. Дальнейшие возможные действия с изображениями обозначены кнопками меню сверху и справа окна.
Полагаю, что каждому, у кого на жестком диске собрано огромное количество фотографий, хотелось бы все это “хозяйство” упорядочить, создав что-то вроде фотоальбомов. Специальная программная утилита HP поможет в этом деле. Произведя выборку интересующих файлов и следуя за мастером создания мультимедиа альбома, Video CD создаешь буквально в два счета.
Следующим этапом, к создаваемому диску прикрепляется музыкальный файл, который будет воспроизводиться во время показа фотографий.
Параметры записи компакт-диска устанавливаются на завершающем этапе подготовки Video CD.
Подводя промежуточные итоги, касающиеся только прикладного программного обеспечения, можно сказать одно: основные проблемы этого сканера заключены в морально отсталом программном обеспечении, а также в драйвере, не обладающем достаточной гибкостью настроек. По большому счету, драйвер не выдержит сравнения по функциональности со многими, даже устаревшими программными оболочками от таких производителей, как AGFA или Mustek. Отмечу, что задаваемые пользователем перед сканированием настройки не сохраняются, и каждый следующий раз приходится задавать все заново. Что ж, программистам компании HP есть над чем работать. Важно только, чтобы они четко представляли потребности пользователя. Достоинства:
Полностью локализованные руководство пользователя и программное обеспечение
Недостатки:
“Раздутый” объем прикладного ПО, никак не подкрепленный функциональностью Недоработанный драйвер сканера, изобилующий ошибками
6. Источники света и освещенность сканируемого материала
Для того, чтобы сенсорная система сканера (в подавляющем большинстве случаев она строится на основе линейки элементов с зарядовой связью - Charge-Coupled Device, CCD) могла различать оттенки или цвета на сканируемом листе бумаги, лист должен быть освещен ярким источником света. CCD получает поток отраженного света и переводит его в последовательность бинарных сигналов. Если бумага слишком тонкая, свет от источника может быть пропущен насквозь и, отразившись от белой подложки, выдать на сенсор паразитный отраженный поток. В результате символы на изображении документа оказываются слегка размытыми. Чтобы этого не было в сканерах документов применяют поглощающие черные подложки, а специальные процессоры (или иногда программы на принимающем хост-компьютере) удаляют черный ободок, идущий по краю страницы. Большинство производственных сканеров включают для освещения страницы две слегка разнесенные высокочастотные флуоресцентные лампы, что препятствует образованию на сканированном изображении теней.
Поскольку видимость (для сканера) цветов и оттенков на бумаге определяется цветом освещения, белый цвет лампы представляется нейтральным и универсальным (позволяющим видеть точки любого цвета). Однако белые лампы быстро теряют яркость и в сканерах, рассчитанных на продолжительное интенсивное сканирование применяют зеленые фосфорные лампы. При этом сканер проявляет тенденцию к подавлению светло-зеленых и светло-голубых цветов на странице. Этот эффект иногда даже используется при обработке форм (распознаваемые формы печатают на светло-голубых или зеленых бланках). Но исторически многие бумаги в сфере страхования и здравоохранения были изготовлены на розовой или красной бумаге, поэтому широкое распространение получили красные лампы для подавления соответствующего фона. В настоящее время все изготовители производственных сканеров допускают заказ устройства с лампой необходимого цвета или заказ дополнительно одной (нескольких) цветных ламп (или светофильтров) для улучшенного сканирования в конкретных обстоятельствах.
7. Основные технические параметры сканеров
7.1 Разрешающая способность
Разрешающая способность, или разрешение, -- один из наиболее важных параметров, характеризующих возможности сканера. Наиболее распространенная единица измерения разрешающей способности сканеров -- количество пикселов на один дюйм (pixels per inch, сокращенно ppi). Не следует отождествлять ppi с более распространенной аббревиатурой dpi (dots per inch, количество точек на дюйм). Последняя единица используется для измерения разрешающей способности растровых печатающих устройств и имеет несколько иной смысл.
Различают оптическое и интерполированное разрешение. Величину оптического разрешения можно вычислить, разделив количество светочувствительных элементов в сканирующей линейке на ширину планшета. Нетрудно сосчитать, что количество светочувствительных элементов у сканера, имеющего оптическое разрешение 600 ppi и формат планшета Legal (то есть шириной 8,5 дюйма, или 216 мм) должно составлять не менее 5100, а при разрешении 1200 ppi -- 11 000! Говоря о сканере как об абстрактном цифровом устройстве, важно понимать, что оптическое разрешение -- это частота дискретизации, только в данном случае отсчет идет не по времени, а по расстоянию.
В табл. 1 приведены требуемые значения разрешающей способности для наиболее распространенных задач. Как вы можете заметить, при сканировании в отраженном свете в большинстве случаев более чем достаточно разрешения в 300 ppi, а более высокие значения требуются в основном для работы с прозрачными оригиналами, в частности 35-миллиметровыми диапозитивами и негативами.
Многие производители, стремясь привлечь покупателей, указывают в документации и на коробках своих изделий значение оптического разрешения 600x1200 ppi (или соответственно 1200x2400). Однако вдвое большая цифра для вертикальной оси означает не что иное, как сканирование с половинным вертикальным шагом и дальнейшей программной интерполяцией, так что в данном случае оптическое разрешение этих моделей фактически остается равным первой цифре.
Интерполированное разрешение -- это повышение количества пикселов в отсканированном изображении за счет программной обработки. Величина интерполированного разрешения может во много раз превышать величину оптического разрешения, однако следует помнить, что количество информации, полученной с оригинала, будет таким же, как и при сканировании с оптическим разрешением. Иными словами, повысить детальность изображения при сканировании с разрешением, превышающим оптическое, не удастся.
7.2 Разрядность
Разрядность, или глубина цвета, определяет максимальное число значений, которые может принимать цвет пикселя. Иными словами, чем больше разрядность при сканировании, тем большее количество оттенков может содержать полученное изображение. Например, при сканировании черно-белого изображения с разрядностью 8 бит мы можем получить 256 градаций серого (28=256), а используя 10 бит -- уже 1024 градации (210=1024). Для цветных изображений возможны два варианта указываемой разрядности -- количество бит на каждый из базовых цветов либо общее количество бит. В настоящее время стандартом для хранения и передачи полноцветных изображений (например, фотографий) является 24-битный цвет. Поскольку при сканировании цветных оригиналов изображение формируется по аддитивному принципу из трех базовых цветов, то на каждый из них приходится по 8 бит, а количество возможных оттенков составляет около 16,7 млн. (224= 16 777 216). Многие сканеры используют большую разрядность -- 12, 14 или 16 бит на цвет (полная разрядность составляет соответственно 36, 42 или 48 бит), однако для записи и дальнейшей обработки изображений эта функция должна поддерживаться применяемым программным обеспечением; в противном случае полученное изображение будет записано в файл с 24-битной разрядностью.
Следует отметить, что более высокая разрядность далеко не всегда подразумевает более высокое качество изображения. Указывая 36- или 48-битную глубину цвета в документации или рекламных материалах, производители зачастую умалчивают о том, что часть битов используется для хранения служебной информации.
Динамический диапазон (максимальная оптическая плотность)
Как известно, более темные участки изображения поглощают большее количество падающего на них света, чем светлые. Величина оптической плотности показывает, насколько темным является данный участок изображения и соответственно какое количество света поглощается и какое отражается (или проходит насквозь в случае прозрачного оригинала). Обычно плотность измеряется для некоего стандартного источника света, имеющего заранее определенный спектр. Значение плотности вычисляется по формуле:
D=log (1/R),
где D -- величина плотности, а R -- коэффициент отражения (то есть доля отражаемого или проходящего света).
Например, для участка оригинала, отражающего (пропускающего) 15% падающего на него света, величина плотности составит log(1/0,15)= 0,8239.
Чем больше максимальная воспринимаемая плотность, тем больше динамический диапазон данного устройства. Теоретически динамический диапазон ограничен используемой разрядностью. Так, восьми битное монохромное изображение может иметь до 256 градаций, то есть минимальный воспроизводимый оттенок составит 1/256 (0,39%), следовательно, динамический диапазон будет равен log(256)=2,4. Для 10-битного изображения он будет уже немного больше 3, а для 12-битного -- 3,61.
Практически это означает, что сканер с большим динамическим диапазоном позволяет лучше воспроизводить темные участки изображений или просто темные изображения (например, передержанные фотоснимки). Следует оговориться, что в реальных условиях динамический диапазон оказывается меньше приведенных выше значений из-за влияния шумов и перекрестных помех.
Плотность подавляющего большинства непрозрачных оригиналов, сканируемых на отражение, как правило, не превышает значения 2,0 (что соответствует участку с однопроцентным отражением), а типичное значение для высококачественных печатных оригиналов составляет 1,6. Слайды и негативы могут иметь участки с плотностью, превышающей 2,0.
7.3 Источник света
Используемый в конструкции того или иного сканера источник света в немалой степени влияет на качество получаемого изображения. В настоящее время используются четыре типа источников света:
· Ксеноновые газоразрядные лампы. Их отличает чрезвычайно быстрое время включения, высокая стабильность излучения, небольшие размеры и долгий срок службы. Но, с другой стороны, они не очень эффективны с точки зрения соотношения количества потребляемой энергии и интенсивности светового потока, имеют неидеальный спектр (что может вызвать нарушение точности цветопередачи) и требуют высокого напряжения (порядка 2 кВ).
· Люминесцентные лампы с горячим катодом. Эти лампы обладают наибольшей эффективностью, очень ровным спектром (которым к тому же можно управлять в определенных пределах) и малым временем разогрева (порядка 3-5 с). К отрицательным сторонам можно отнести не очень стабильные характеристики, довольно большие габариты, относительно небольшой срок службы (порядка 1000 часов) и необходимость держать лампу постоянно включенной в процессе работы сканера.
· Люминесцентные лампы с холодным катодом. Такие лампы имеют очень большой срок службы (от 5 до 10 тыс. часов), низкую рабочую температуру, ровный спектр (следует отметить, что конструкция некоторых моделей ламп с холодным катодом оптимизирована для повышения интенсивности светового потока, что негативно отражается на спектральных характеристиках). За перечисленные достоинства приходится расплачиваться довольно большим временем прогрева (от 30 с до нескольких минут) и более высоким, чем у ламп с горячим катодом, энергопотреблением.
· Светодиоды (LED) применяются, как правило, в CIS-сканерах. Они обладают очень малыми габаритами, небольшим энергопотреблением и не требуют времени для прогрева. Во многих случаях используются трехцветные светодиоды, с большой частотой меняющие цвет излучаемого света. Однако светодиоды имеют довольно низкую (по сравнению с лампами) интенсивность светового потока, что снижает скорость сканирования и увеличивает уровень шума на изображении. Весьма неравномерный и ограниченный спектр излучения влечет за собой неизбежное ухудшение цветопередачи.
7.4 Шум
Как уже упоминалось выше, сканер с 24-битной разрядностью теоретически способен воспроизводить даже довольно темные оригиналы. Однако на практике этому мешают некоторые факторы, обусловленные применяемой технологией получения изображения, и в первую очередь регулярный и случайный шум. Рассмотрим каждый из них подробнее.
7.4.1. Случайный шум
Проявляется в виде «снега», гранулярности или хаотически расположенных инородных точек на изображении и возникает как вследствие нестабильности работы полупроводниковых приборов (при изменении температуры и с течением времени), так и в результате вносимых электронными компонентами искажений. Наиболее заметен такой шум на темных областях изображения, поскольку при равном абсолютном уровне шума отношение «сигнал/шум» на них будет гораздо меньше, чем на светлых участках. Для минимизации случайного шума перед сканированием выполняется процедура калибровки, во время которой измеряются пороговые значения и смещение базового напряжения для каждого светочувствительного элемента.
7.4.2 Регулярный шум
Возникает вследствие перекрестных помех (наводимых с соседних светочувствительных элементов), кратковременных изменений базового напряжения в ПЗС-матрице, воздействия высокочастотных электрических полей, изменения яркости источника света и т.п. Регулярный шум, в отличие от случайного, очень хорошо заметен, поскольку проявляется в виде горизонтальных, вертикальных либо диагональных полос.
8. Система транспорта бумаги
Наискорейший способ получения сканированного изображения - быстро протащить бумажную страницу перед линейкой CCD, пользуясь каким-нибудь способом перемещения бумаги. В скоростных сканерах применяются транспортные механизмы разных типов: роликовые (roller), ременные (belt), ротационные (drum), вакуумные. “Безусловно, лучшего” транспорта, к сожалению, не существует - каждый из применяемых типов механизмов показывает лучшие результаты в специфических условиях применения.
В сканерах с роликовым транспортом лист проходит между двумя резиновыми роликами (подобным образом работают факс-аппараты). Преимущества этого вида транспорта заключаются в его простоте и низкой стоимости, однако роликовые механизмы обычно не подстраиваются к толщине бумаги и со временем (после некоторого износа роликов) начинают затягивать более одного листа бумаги.
Ременный транспорт протягивает лист между двумя системами нескользящих резиновых ремней. В некоторых сканерах (например, BancTec TDC-2610) предусмотрена прецизионная система настройки взаимного расположения и скорости верхних и нижних ремней, что позволяет тонко настроить сканер на работу с конкретным типом материала. Изображение проецируется на сенсоры с помощью системы зеркал и линз, бумага при подаче почти не изгибается и не соприкасается со стеклом, что позволяет сканировать скрепленные, надорванные и слипшиеся документы. Недостатком этого вида транспорта является большое число ремней в конструкции, и, как следствие чувствительность процесса сканирования к физическому состоянию каждого из них. Неравномерный износ ремней и возможность их повреждения случайными предметами (например, скрепками) должны приниматься во внимание при проектировании технологического процесса с применением сканеров данной конструкции.
Ротационные сканеры (этот тип механизма используют, в частности, Bell+Howell и Kodak) менее других склонны к замятию листов, и обычно допускают настройку на толщину бумаги, однако сканирование сильно разнородного материала (широких и узких документов, грубой и тонкой бумаги) в одном пакете не рекомендуется. К достоинствам ротационных сканеров принято относить их неприхотливость в работе и возврат отсканированного материала на операторский стол, а к недостаткам несколько повышенное число документов отсканированных с перекосом.
Вакуумный транспорт с прямым протягом оригинала чрезвычайно терпим к качеству бумаги, возможным надрывам документов, сгибам и скрепкам. Применяется по преимуществу в моделях, предназначенных для сканирования очень больших объемов документов. Недостатком является относительно высокая цена устройств (и их технического сопровождения) и складирование отсканированного материала с обратной стороны операторского стола. Впрочем, второй недостаток, как правило, легко устраняется если не бояться первого, так как все изготовители аппаратов этого класса выпускают дополнительное операторское оборудование для повышения эффективности работы с устройством (см. рис. 9).
8.1 Узлы подачи бумаги
Путь к быстрому сканированию лежит через эффективную подачу документов. Для приложений с сильно разнородным (по толщине бумаги, размерам или полиграфическому исполнению) потоком документов эксперты рекомендуют не пренебрегать ручной подачей. Bell+Howell, BancTec, Kodak, Photomatrix, VisionShape рассматривают ручную подачу большого числа документов как полноправный и вполне практичный способ обращения с устройством. Для недорогих пластиковых моделей Fujitsu и Ricoh ручная подача хотя и возможна, на практике используется редко (лотки приема документов не рассчитаны на частую ручную установку отдельных листов и легко ломаются).
В случае автоматической подачи различают верхнюю и нижнюю автоподачу. Верхняя автоподача (применяется Bell+Howell) предполагает укладку пачки документов “лицом вверх”, так как их обычно читают. Устройство автоподачи снимает верхний лист, специальный ролик, вращающийся в противоположном направлении, препятствует затягиванию в сканер следующего листа. Давление пачки не влияет на подачу, и такая конструкция по сравнению с нижней позволяет устанавливать в устройство большее число документов. Недостатком является склонность к перекосу неровно уложенных документов, с чем призваны бороться предусмотренные конструкцией дополнительные ролики.
При нижней автоподаче документы укладываются “лицом вниз” и сканер первой сканирует лист, лежащий “на дне” пачки. Если слой документов слишком массивен (ввиду большого их числа или сравнительно плотной бумаги), давление на “дно” осложняет подачу документа или увеличивает вероятность подачи более чем одного листа. Нижняя подача сравнительно редко подает документ с перекосом и допускает постепенное (по мере ввода) пополнение сканируемой пачки документов, избавляя оператора от необходимости готовить документы к сканированию порциями.
Автоподатчики как того, так и другого типа недружественно настроены по отношению к сильным вариациям ширины листа в пачке, но сравнительно легко переносят совместное сканирование длинных и коротких (по ходу протяга) документов.
На практике потери времени в технологическом процессе сканирования зависят от соответствия свойств сканируемого потока документов интеллектуальным и физическим возможностям устройства. При выборе высокопроизводительного сканера необходимо проанализировать специфические особенности его применения в конкретной технологии обработки бумажных документов. Эффект (и немалый) дает лишь тщательно спроектированная технология ввода.
Скоростные производственные сканеры документов выпускаются относительно небольшим числом авторитетных и известных изготовителей. Главные игроки на рынке документных сканеров - компании Fujitsu, Bell+Howell, Kodak, BancTec, Photomatrix, Ricoh, Scan-Optics, VisionShape.
9. Интерфейс сканера
Даже для выполнения базовых функций, сканер должен располагать некоторым уровнем интеллекта. В процессах производственного сканирования устройство обычно полностью управляемо со стороны хост-компьютера. ПО переопределяет установки сканера (яркость, контрастность, формат подаваемых страниц, черно-белый или полутоновый режим сканирования, ручная или автоматическая подача бумаги и т.п.). При этом между сканером и хост-компьютером передаются данные двух типов - сканированные изображения (видеоданные) и управляющие команды (управление режимами, старт стоп и др.). Многие скоростные сканеры используют для передачи видеоданных специальный параллельный протокол, а для управления пользуются последовательным. Этот интерфейс (получивший название serial/Video) поддерживается специальными интерфейсными контроллерами. Поскольку стандартного протокола для такой связи не существует, некоторые ведущие изготовители сканеров (Bell+Howell, Fujitsu и др.) разработали свои собственные протоколы, а другие (VisionShape, Photomatrix) присоединились к одному из них (выполнив систему команд сканера в стиле эмуляции основного протокола). Интерфейсные контроллеры осуществляют помимо управления сканером специализированные операции по обработке поступающих изображений (аппаратная компрессия, формирование заголовков файлов, изменение ориентации страницы или исправление легкого перекоса).
Цифровые данные от сканера передаются в компьютер посредством аппаратного интерфейса.
9.1 SCSI
Если Вы собираетесь использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, учтите, что лёгкая совместимость получается только с контроллерами Adaptec, причём не UltraSCSI модификациями. Все остальные варианты могут принести проблемы (я вполне понимаю, что значит ASPI -compliant, но уж поверьте - в данном случае лучше "жить с ISA", чем с не-Adaptec для PCI.) Поставляемые в комплекте со SCSI-моделями интерфейсные карты "не-Adaptec" не обещают подключение других SCSI-устройств, хотя бы потому, что не снабжены драйверами (но для некоторых драйвера можно найти самостоятельно). Однако такие карты напрямую понимаются драйвером сканера и обеспечивают максимально простой и удобный процесс первоначального подключения сканера и перехода на новые версии операционных систем. Некоторые из этих карт не требуют выделения фиксированного прерывания. Adaptec позволит подключить что угодно, но требует прерывания и некоторой возни с установкой. Размер буфера данных в планшетных моделях варьируется от 64кБ до 3МБ.
9.2 USB (USB 2.0)
В последнее время довольно большой популярностью стала пользоваться шина USB особенно после включения ее поддержки в операционную систему Windows 9x. Этот тип подключения наиболее подходит неподготовленному пользователю -- нужно лишь подключить кабель, а система установит самостоятельно все необходимое программное обеспечение. Также данный интерфейс обладает скоростью передачи данных. И хотя он отстает от SCSI в этом отношении он не требует специальных карт-контролеров, так как USB уже широко поддерживается всеми. И выигрывает в этом отношении у параллельного порта.
9.3 Параллельный порт
Этот интерфейс применим в сканерах низкого уровня. При использовании портов, соответствующих стандарту IEEE 1284 (порты ЕСР и ЕРР), скорость передачи данных увеличивается. Поскольку во всех компьютерах есть параллельный порт, то сканеры с этим интерфейсом наиболее универсальны.
Сканеры с параллельным подключением обладают рядом существенных недостатков. Во-первых, не всегда удается обеспечить нормальную работу сканера и принтера или другого устройства (Zip, LS-120 или CD-ROM), подключенных одновременно к параллельному порту. Во-вторых, скорость передачи данных ограничена скоростью параллельного порта. Даже если в компьютере установлены новые порты ЕСР или ЕРР, они не достигнут такой скорости передачи данных, как при использовании интерфейса SCSI или USB. Это тип подключения сканера можно рекомендовать только в том случае, если по каким-то npичинам другие интерфейсы использовать невозможно.
10. Обзор современных сканеров
· Модель Contex FSS: Монохромные роликовые сканеры для САПР и ГИС * Формат АО * Ширина бумаги 152.4 - 1016 мм (6-40") * Макс, ширина поля сканирования 965 мм (38") * Длина не ограничена * 256 полутонов * Интерфейс SCSI-II, платформы - DOS, Windows, UNIX (SUN, Silicon Graphics, и др.) * Функции обработки растра в реальном времени: кадрирование, инверсия, выравнивание, устранение "мусора", заполнение пропусков в линиях, поворот изображения * 2D адаптивный порог для сканирования неконтрастных оригиналов (синьки) * преобразование между различными графическими форматами. FSS 4300 разрешение 400 dpi, 15с/АО (300dpi) * FSS 8300 разрешение 800 dpi, 15с/АО (200dpi) * FSS 8300 Plus разрешение 800 dpi * Сверхбыстрый сканер (8 секунд/формат АО) * FSS 8300 Сору разрешение 800 dpi, 15c/AO (200dpi) * Сканер с функцией прямого копирования на плоттер; FSS 12300 разрешение 1200 dpi, 24с/АО (200dpi) * FSS 18300 разрешение 1800 dpi, 31 с/АО (200dpi)
· Модель Contex FCS: Цветные роликовые сканеры универсального применения; формат АО * Макс, ширина бумаги 1016мм (40"), для моделей Magnum 1310мм(51.5") * Макс, ширина поля сканирования 914мм (36"), для моделей Magnum 1270мм (50") * Длина не ограничена * Для моделей Magnum максимальная толщина носителя 15мм * 24 бита RGB * 8/4 bit Paletted color. Простая цветовая калибровка с помощью стандартных таблиц ANSI IT8, автоматическое или ручное создание цветовой палитры сканера, встроенный модуль JetStream (кроме модели ЗОЮ) обеспечивает высококачественное копирование на цветной плоттер в процессе сканирования. Основные функции аналогичны сканерам серии FSS. FSC ЗОЮ разрешение 300 dpi, 33с/АО (200dpi) * FSC 5010 разрешение 500 dpi, ЗЗс/АО (200dpi) * FSC 6010 разрешение 600 dpi, 48с/АО (200dpi) * FSC 8010 разрешение 800 dpi, 48c/AO (200dpi) * FSC 3050 Magnum разрешение 600 dpi, 48c/AO (400dpi) * FSC 6050 Magnum разрешение 600 dpi, Збс/АО (400dpi) * FSC 8050 Magnum разрешение 800 dpi, 28c/AO (400dpi) * FSC 5010 сору разрешение 500 dpi, 33c/AO (200dpi), сканер с функцией прямого копирования на плоттер * FSC 8010 Сору разрешение 800 dpi, 48с/АО (200dpi), сканер с функцией прямого копирования на плоттер.
· Модель Contex TDS 8000: Уникальный монохромный роликовый сканер формата A3 (разрешением 800 dpi) для технической документации * Максимальная ширина поля сканирования 300 мм * Автоподача документов (до 30 листов) * Длина не ограничена * Остальные характеристики аналогичны сканерам серии FSS.
Заключение
Из выше перечисленного можно сделать общий вывод. Сканер и все его разновидности еще долго будут применяться и быть нужными людям. Сканер практически применяется во всех сферах нашей повседневной жизни. Так уже сейчас все данные и архивы переводят в цифровую форму хранения. Это связано с тем что так легче хранить огромные массивы данных, и ориентироваться в них. Все современные системы безопасности базируются на сканерах безопасности.
Не смотря на широкую рекламу сделаную в Голливудских фильмах Они широко применяются в системах защиты особо важных обьектов. Эти сканеры в основном работают по принципу сканирования отпечатка пальца или сетчатки глаза человека.
Также широко применяются сканеры в торговле. Специальные сканеры штрих-кода используются в супермаркетах, оптовых магазинах, складах. При считывании штрих-кода рабочий сразу получает информацию от товаре что облегчает его работу. Широкое использование штриховых кодов было обусловлено необходимостью обеспечить автоматизированный ввод информации в компьютерные системы управления, который отличался бы высокой надежностью, простотой и экономичностью. Мы сталкиваемся со штриховыми кодами, покупая товары в магазинах, сдавая багаж в аэропортах... Этот список можно продолжить, но уже приведенных примеров достаточно, чтобы убедиться, что потребность в их изготовлении значительна.
Также широко применяют Листопротяжные сканеры - которые по конструкции и принципу работы напоминают обычный факс-аппарат или машинку для проверки подлинности денежных купюр. Оригинал втягивается внутрь специальными роликами и сканируется по мере прохождения мимо светочувствительной матрицы. Упрощенные варианты этих сканеров используются в офисах для распознавания текста и сканирования упрощенной графики типа визиток и фирменных бланков, а также в паре с факс-модемом для отправки факсимильных сообщений. Специальные модели используются в медицине для оцифровки рентгеновских снимков и историй болезни.
Планшетные сканеры - самое распространенное семейство сканеров, представителей которого можно встретить как в домашних условиях, так и на столе у профессионала или в любом офисе. Самая прогресирующая ветвь сканеров. Прогресс в этой области идет семимильными шагами. Если например взять для примера сканер 7-летней давности и сравнить его с современным планшетником то можно сразу отметить что увеличилось оптическое разрешение сканера на целый порядок, скорость сканирования, применение новых интерфейсов привело уже к тому что сканер мгновенно переносит электронную копию на компьютер (USB,IEEE1394), а количество дополнительных функций (слайд-модули и т.д) позволяют применять сканеры в специфической роли - сканирование фотопленок без применения специальных слайд-сканеров. Планшетный сканер является наиболее универсальным инструментом, подходящим под большинство задач, модели авторитетных производителей неприхотливы и надежны, просты в установке и использовании, разнообразие выпускаемых модификаций позволяет подобрать сканер практически под любые средства и требования. Большинство моделей имеет возможность установки автоматического загрузчика документов из пачки. Разрешение современных планшетников достигает 4800 ppi (при разрешении 1500-2000ppi у сканеров 5-7 лет назад) и сейчас уже планшетные сканеры по качеству сканирования вплотную подбираются к барабаным сканерам которые считаются самой старшей ветвью сканеров, и ими пользуются только профессионалы сканирование производится перемещением объектива вдоль вращающегося со скоростью порядка 1000 оборотов в минуту барабана. Использование галогенного источника света, световой поток от которого концентрируется на точечной области барабана, позволяет исключить влияние помех и обрабатывать весь спектр оригиналов с высочайшим качеством. модели высшего класса способны выдать свыше 10000ppi но недостатком этих сканеров остается высокая цена (15000$ и выше). Еще есть один тип сканера-проекционный сканер в основном его применяют для сканирования 3D обьектов и создания их, по принципу работы он напоминает фотоувеличитель. С его помощью часто создаются 3х мерные объекты которые используются как макеты, а часто применяются в фильмах для создания спец. эффектов.
Сканеры все еще продолжают развиваться, их технические характеристики будут расти.
В современном мире сейчас идет тенденция к минитюаризации, это также коснется и сканеров уже сейчас датчики ПЗС уменьшаются и повышается плотность их размещения на линейке, что следовательно повышает оптическое разрешение сканера . Возможно скоро уже уйдет со сцены такой тип сканера как ручной и его заменят различные приспособления (например сканирующих ручек C-Pen) которые используя такие новейшие интерфейсы как IrDa,Bluetooth и другие переносят данные сразу в компьютер. Уже отходит LPT интерфейс с помощью которого старые сканеры соединяется с ПК так как он уже морально и физически устарел и его уже заменили USB, FIREWIRE. В возможно в будущем появятся универсальные сканеры которые при высоком оптическом разрешении, скорости сканирования и будут многофункицональными устройствами. Это видно уже сейчас когда планшетный сканер может помимо простого сканирования выполнять сканирование пленок и объемных предметов что уже говорит о универсальности устройства.
Список использованной литературы
1. Компьютер Пресс 1-12№\2005г.
2. Hard&Soft 1-12\2005г.
3.Upgrade 1-12\2005г.
4.CHIP 1-12\2005г.
5. Internet:
www.scan.tomsk.ru
www.scaners.ru
www.sovetnik.ru
www.referat.ru
www.5balov.ru
www.infocom.uz
www.aport.ru
www.rambler.ru
www.yandex.ru
www.km.ru
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Этапы преобразования изображения в репродукционной системе, сущность процесса считывания. Технологии сканирования: механизмы, элементы конструкции, типы сканеров и принцип работы. Анализ работы образца устройства, скорость и качество сканирования.
курсовая работа [550,1 K], добавлен 13.02.2012История изобретения прибора для передачи изображения на расстояние - пантелеграфа. Патент на технологию фотоэлектрического сканирования (телефакс). Планшетный способ сканирования, принцип оцифровки. Виды сканеров, их характеристика и принцип работы.
презентация [478,3 K], добавлен 07.06.2015Характеристика функциональных возможностей настольных и портативных сканеров как устройств, создающих цифровую копию изображения объекта. Описание устройства и принципа действия планшетных сканеров: источник света, приемный элемент и оптическая система.
реферат [20,0 K], добавлен 15.03.2011Устройства ввода графической информации. Настольные барабанные сканеры. Планшетные сканеры. Технологии планшетного сканирования. Сканеры для обработки пленок и диапозитивов. Листовые и многоцелевые сканеры. Ручные сканеры. Беспленочные камеры.
реферат [26,9 K], добавлен 02.10.2008Устройство современных персональных компьютеров. Аппаратная часть и программное обеспечение. Процессор, оперативное и постоянное запоминающее устройство. Накопители на жестком диске. Устройства ввода-вывода информации. Мониторы, принтеры, сканеры.
практическая работа [92,1 K], добавлен 20.09.2013Строение и принцип работы ручных, планшетных, барабанных, роликовых, проекционных сканеров - устройств ввода в ЭВМ информации. Основные характеристики сканеров: оптическое и интерполированное разрешение; глубина цвета; динамический диапазон плотности.
презентация [418,3 K], добавлен 15.04.2013Возможность оптимизации работы сотрудников отдела продаж предприятия снабжения путем внедрения современных информационных технологий. Программное обеспечение в бухгалтерии. Работа с программой Бизнес Пак, ее основные функции. Алгоритм работы с клиентом.
контрольная работа [822,5 K], добавлен 27.06.2011Ручные, листопротяжные, планшетные и барабанные сканеры, их параметры: разрешение, разрядность оцифровки, оптическая плотность и динамический диапазон. Особенности сканирования графики и распознавание текстов, тестирование сканеров и их неисправности.
курсовая работа [233,3 K], добавлен 14.01.2011Классификация сканеров по способу формирования изображения. Ручные, настольные, комбинированные сканеры. Принцип действия планшетного сканера. Сенсорные технологии в сканерах: CCD, CIS. Программа Abbyy FineReader как пример системы распознавания символов.
контрольная работа [10,1 K], добавлен 08.11.2010Разновидности сканеров (ручные, листопротяжные, планшетные, барабанные), их назначение и критерии оценки качества. Преимущества и недостатки матричных принтеров. Устройство и принцип работы струйного принтера. Характеристика принтеров других технологий.
доклад [26,7 K], добавлен 20.12.2010