Технологии сканирования
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.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.02.2012 |
| Размер файла | 550,1 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Почти каждый пользователь компьютера постоянно сталкивается с проблемой преобразования документов из бумажной формы в электронную. Однако процедура ввода информации вручную отнимает огромное количество времени и чревата ошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, но не изображения. Выходом из положения является сканер, позволяющий вводить в компьютер как изображения, так и текстовые документы.
Целью данной работы является выявление и изучения принципов построения основных характеристик сканера, исследование образца работы сканера базового уровня, оценка качества его работы.
Основной написания курсовой работы послужило изучение предмета «Компьютерная обработка изображений», а так же опыт по таким дисциплинам, как математика и архитектура ЭВМ.
В ходе исследования была изучена и проанализирована специализированная литература, источники, содержащие данные о параметрах тех или иных сканеров в зависимости от области применения
1. Преобразования оригинала
1.1 Этапы преобразования изображения в репродукционной системе
Когда речь идет о сканировании стоит понимать, что под этим определением понимают прежде всего преобразование оригинала, представленное оптическим сигналом в аналоговый или цифровой сигнал. Весь репродукционный процесс удобно делится на три этапа [1]:
1.1.1 Электрооптический анализ
На данном этапе информация считывается с оригинала, преобразуется в электрический сигнал, где значение тона оказывается функциональным аналогом силы, напряжения, частоты. Далее, в большинстве случаев за исключением ТВ вещания, аналоговый сигнал преобразуют в цифровой. Поэтому АЦП является сегодня неотъемлемой частью сканера.
1.1.2 Функциональные преобразования
Их, в свою очередь, разделяют на четыре группы: преобразования в области низких пространственных частот спектра (преобразования тона и цвета на относительно крупных деталях), преобразования в области высоких пространственных частот (влияют на четкость и резкость изображения - апертурная коррекция, нерезкое маскирование и т.д.), форматные (изменение масштаба, поворот, кадрирование изображения), структурные (растрирование).
1.1.3 Синтез изображений
Синтез полученного сигнала происходит в соответствии с решаемой технической задачей (вывод, печать, запись, экспонирование).
Вышеперечисленные этапы характеризуют полную репродукционную систему. Однако, если говорить о преобразовании исходного изображения и вывода его на печать, то данные этапы следует рассматривать лишь в контексте некоторой интегрированной системы, включающей в себя несколько репродукционных.
1.2 Процесс считывания
С практической точки зрения процесс сканирования представляет собой считывание, в процессе которого происходит перемещение сфокусированного светового луча и поэлементное считывание двумерного изображения, рассчитанного на наблюдение в отраженном или проходящем свете. Световой поток при этом можно собрать и преобразовать в электрический сигнал, пригодный для передачи, обработки и записи.
На рис. 1 [2] представлен процесс преобразования исходного изображения в электрический сигнал.
Рис. 1. Цифровое представление изображения
сканирование преобразование изображение
В своей статье Самарин Ю.Н. [2] утверждает, что сегодня преимущественно применяется метод прямоугольного линейного растрового сканирования, при котором одиночный сканирующий луч последовательно перемещается (разворачивается) по прямым линиям с быстрым переходом от конца одной линии сканирования (строки) к началу следующей. Основываясь на данных, полученных в процессе изучения данной темы [1], стоит заметить, что развертывающие устройства различают по виду траектории, описываемой сканирующим пятном, и по способу относительного перемещения считывающего пятна, оригинала и фотоприемника. Развертки бывают электромеханические и целиком или отчасти электронные (без механических перемещений), с плоским или цилиндрическим оригиналодержателем.
В общем случае сигнал, получаемый в результате построчного сканирования, характеризуется тремя «служебными» частотами и соответствующими им временными периодами. Для телевизионного растра это:
· время элемента изображения, определяемое длительностью перемещения считывающего пятна на расстояние равное его размеру, и величина, обратная этому времени - частота видеосигнала (6,5 МГц в широковещательном телевизионном стандарте);
· период строки, равный времени перемещения пятна от начала данной до начала последующей строки, и обратная этому периоду величина - частота строчной развертки (16 кГц);
· время кадра (поля) и частота полей (50 Гц).
Если в одновременной системе все цветоделенные сигналы передаются параллельно, то в последовательных системах соответственно этим временам различают, в частности, способы передачи сигналов и способы формирования цветных и цветоделенных изображений. Цветоделенные сигналы могут передаваться одновременно или последовательно: по элементам, по строкам и по кадрам.
В устройствах ввода, использующих сканирующие фотоприемники, например линейки ПЗС и фотодиодов, накопление используется не во времени всего кадра, а частично, за время строки. Как система с полным (за все время кадра) накоплением может рассматриваться и сканирующие устройства.
1.3 Основные технические характеристики
В статьях, посвященных сканированию, репродуцированию описывается множество параметров сканера. Чаще всего упоминаются основные, определяющие область применения устройства:
· разрешение (разрешающая способность);
· разрядность кодирования в АЦП («глубина» цвета);
· порог чувствительности;
· диапазон оптических плотностей;
· максимальный формат сканирования;
· коэффициент увеличения;
· спектральные характеристики цветоделителя.
Разрешающая способность (оценивается количеством элементов разложения изображения на единицу длины - лин/мм). Величину оптического разрешения можно вычислить, разделив количество светочувствительных элементов в сканирующей линейке на ширину планшета.
Разделяют два вида разрешения: оптическое и интерполируемое. Следует помнить, что оптическое разрешение - это частота дискретизации, в случае отсчета не по времени а по расстоянию. Интерполируемое разрешение получают путем пересчета числового массива в сторону уменьшения или увеличения количества элементов изображения в отсканированном изображении.
Разрядность цвета определяется количеством цветов, которые могут быть переданы (представлены), или количеством разрядов (битов) цифрового кода, содержащим описание цвета одного элемента изображения. Одно с другим связано простой формулой:
Количество цветов = 2Количество бит
В сканере электрический аналоговый сигнал с матрицы светочувствительных элементов преобразуется в цифровой посредством АЦП. Цифровой сигнал, несущий информацию о цвете, характеризуется разрядностью, т.е. количеством двоичных разрядов (битов), которыми кодируется информация о цвете каждого элемента. АЦП определяет количество цветов, которое он может обеспечить.
Порог чувствительности определяется уровнем шумов фотоэлектрического преобразования и шумов квантования АЦП.
В одной из исследуемых мной статей [3] автор подразделял шумы на два вида: регулярный и случайный.
Случайный шум проявляется в виде «снега» 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 искажений, вносимых электронными компонентами. Наиболее заметен такой шум на темных областях изображения, поскольку при равном абсолютном уровне шума соотношение «сигнал/шум» на них будет гораздо меньше, чем на светлых участках. Для минимизации случайного шума перед сканированием, как правило, выполняется процедура калибровки, во время которой измеряются пороговые значения и смещение базового напряжения для каждого светочувствительного элемента.
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.
Однако, данный параметр не является основополагающем при выборе сканирующего устройства.
Динамический диапазон сканера характеризует способность сканера различать слабые ступенчатые переходы тона на оригинале. Понятие оптической плотности D используется для характеристики поглощательной способности непрозрачных (отражающих) оригиналов и степени прозрачности прозрачных оригиналов и выражается через десятичный логарифм [1]:
, (1)
где - коэффициент пропускания материала (изображения на прозрачной основе), характеризующий его способность поглощать световой поток;
- коэффициент отражения, характеризующий способность материала (изображения на непрозрачной основе) отражать световой поток;
- соответственно световой поток, прошедший материал, и световой поток, отраженный от материала.
Изза несовершенства оптической системы сканера и нелинейности спектральной характеристики фотоприемника значения параметров реальных устройств сканирования всегда ниже теоретически возможных. На практике динамический диапазон сканера определяется как разность между оптической плотностью самых темных Dmax и самых светлых Dmin тонов, которые он может реально различать. Максимальная оптическая плотность оригинала характеризует наиболее темную область оригинала, распознаваемую сканером, более темные области воспринимаются сканером как абсолютно черные. Соответственно минимальная оптическая плотность оригинала характеризует наиболее светлую область оригинала, распознаваемую сканером, - более светлые области воспринимаются сканером как абсолютно белые.
Чем шире динамический диапазон сканера, тем больше градаций яркости он сможет распознать и соответственно тем больше зафиксировать деталей изображения.
Область сканирования (максимальный формат) определяет максимальный размер оригинала в дюймах или в миллиметрах, который может быть сканирован устройством.
Диапазон масштабирования - это интервал величин изменения масштаба оригинала, который может быть выполнен во время сканирования. Он связан с разрешающей способностью сканера: чем выше значение максимального оптического разрешения, тем больше коэффициент увеличения исходного изображения без потери качества.
Величины, которые могут повлиять на диапазон масштабирования и с помощью которых может быть рассчитан объем иллюстрационного файла, определяются с помощью следующих соотношений [1]:
(2)
где d - величина сканирующего пятна,
L - линиатура получаемого растрового изображения;
M - значение масштаба изображения.
(3)
где f - частота считывания оригинала в сканере;
L и M соответственно линиатура и масштаб изображения.
Числовой коэффициент в этих выражениях иногда называют коэффициентом растрирования (screening factor).
Для печати иллюстрации с линиатурой 80 лин/см и увеличением относительно оригинала в три раза последний рекомендуется сканировать, например с частотой разложения f =2*8*3 = 48 лин/мм и считывающим пятном d=1/(2LM) =1/f=20 мкм.
Коэффициент 2 учитывает положение теории дискретизации, согласно которому частота несущего колебания должна как минимум в два раза превышать ту частоту в спектре исходного сообщения, которая подлежит воспроизведению.
Кузнецов Ю.В. также выделяет такой важный параметр как спектральные характеристики цветоделителя. [1]
Спектральный состав каждого из цветоделенных оптических сигналов, получаемых за широкополосными (спектрозональными) КЗС фильтрами, характеризуется зависимостью поступающего на соответствующий фотоэлектрический преобразователь интенсивности излучения, от длины его волны. Здесь учитываются характеристики, описываемые следующими выражениями (2):
(4)
Где с(л) - спектральные характеристики излучения осветителя,
фi(л) и фk(л) - характеристики пропускания и отражения дихроических зеркал,
б(л), в(л), г(л) - характеристики пропускания цветокорректирующих фильтров в трех оптических каналах,
з(л) - характеристики чувствительности ФЭП.
Пределы интегрирования заданы в этих выражениях граничными длинами волн чувствительности фотоприемника, а безразмерные коэффициенты a, b, c обеспечивают определенный баланс сигналов в цветоделительных каналах при считывании нейтрального серого поля.
Если из приведенных выше выражений исключить характеристику отражения (цвет) оригинала с(л), то они представляют собою спектральные характеристики чувствительности цветоделительных каналов устройства электрооптического анализа.
Последующим нелинейным преобразованиям цветоделенных сигналов сопутствуют потери информации, обусловленные действием шумов репродукционной системы. Чтобы исключить или свести к минимуму эти преобразования, характеристики трех каналов должны быть оптимально согласованы с характеристиками оригиналов и предполагаемых средств их отображения.
Большинство сканеров работает, осуществляя цветоделение по трем основным (красному, зеленому и синему - КЗС) участкам видимого спектра. При этом характеристики чувствительности цветоделительных каналов подбирают прежде всего, с учетом:
· спектральных характеристик красителей используемого типа оригиналов (фотографические отпечатки, диапозитивы или негативы и т.д.);
· характеристик основных цветов предполагаемого затем воспроизведения (на мониторе, посредством фотографической записи, печати и т.д.);
· освещения, при котором будет рассматриваться копия.
В этом случае значения сигналов оказываются напрямую связанными с цветами синтеза (количествами красок, интенсивностей возбуждения люминофоров и т.п.) и не нуждаются в существенных дополнительных преобразованиях, влекущих за собой потери информации.
Имея в наличии все необходимые данные о параметрах сканера, пользователь может осуществить все необходимые настройки в соответствии с поставленной задачей. Однако, нельзя также забывать, что в зависимости от типа сканера отличаются и механизмы сканирования. Соответственно при использовании некоторых устройств необходимо учитывать важные нюансы, о которых пойдет речь в следующей главе моей работы.
2. Технологии сканирования
2.1 Механизмы
Основываясь на утверждениях Самарина Ю.П. [2], хотелось бы упомянуть, что технология сканирования определяется типом и параметрами фотоприемников.
Профессиональные сканеры, предназначенные для использования в системах допечатной подготовки изданий, можно классифицировать следующим образом:
· по характеру расположения оригинала - плоскостные (планшетные), проекционные, барабанные сканеры;
· по характеру перемещения оригинала - сканеры с движущимся и с неподвижным оригиналом;
· по цветности - сканеры цветные и чернобелые;
· по режиму сканирования - сканеры однопроходные (чернобелые и цветные, в которых сканирование цветного оригинала осуществляется за один проход) и трехпроходные;
· по типу и конструкции ФЭП - сканеры с ФЭУ, с одной или тремя линейками ПЗС, с матрицей ПЗС;
· по виду механических перемещений оригинала, ФЭП и оптических элементов - с движущимся ФЭП, с движущимися зеркалами и гибридный, когда перемещаются и считыватель и зеркала, когда движется оригинал.
Вне зависимости от механизма, технологии сканирования, то или иное устройство будет состоять из определенного набора элементов, участвующих в процессе репродуцирования.
2.2 Элементы конструкции
В исследуемых статьях, материалах встречались различные варианты рассмотрения компонентов сканеров. Так Самарин Ю.Н. [2] рассматривает их как совокупность элементов, устройств. Однако, по моему мнению, более логичным представлением структуры сканера является описанное Кузнецовым Ю.В. [1] классификация тех же элементов на соответствующие группы:
· оптические элементы;
· источники света;
· фотоэлектрические преобразователи.
Далее чуть подробнее про каждую из групп.
2.2.1 Оптические элементы:
· зеркала - изменяют направление светового потока;
· призмы - используются для изменения направления света и цветоделения (наряду с дифракционными решетками и цветными фильтрами);
· диафрагмы - служат для задания элемента разложения в системе;
· волоконные световоды, позволяют передавать световую энергию на большие расстояния по криволинейному пути без значительных потерь; и т.д.
2.2.2 Источники света
· ксеноновые газоразрядные лампы - малое время включения, высокая стабильность излучения, небольшие размеры и долгий срок службы. (не очень эффективны с точки зрения соотношения количества потребляемой энергии, интенсивности светового потока, имеют неидеальный спектр).
· люминесцентные лампы с горячим катодом - обладают ровным спектром, малым временем разогрева (нестабильные характеристики, довольно значительные габариты, небольшой срок службы, лампа должна быть включена в процессе всей работы сканера).
· люминесцентные лампы с холодным катодом - имеют очень большой срок службы (от 5 до 10 тыс. часов), низкую рабочую температуру, ровный спектр (довольно большое время прогрева, более высокое энергопотребление).
· светодиоды (LED) - обладают очень малыми габаритами, небольшим энергопотреблением. Не требуют времени для прогрева. Имеют довольно низкую (по сравнению с лампами) интенсивность светового потока, что снижает скорость сканирования и увеличивает уровень шума на изображении. Имеют весьма неравномерный и ограниченный спектр излучения, что неизбежно влечет за собой ухудшение цветопередачи.
2.2.3 Фотоэлектрические преобразователи
· фотоэлектронные умножители (ФЭУ) - усиливают свет ксеноновой или вольфрамовогалогенной лампы, который с помощью линз или волоконной оптики фокусируется на чрезвычайно малой области оригинала. Особенность ФЭУ как фотоприемника заключается в том, что благодаря системе диодов поток фотоэлектронов удается усилить в миллионы раз.
· приборы с зарядовой связью (ПЗС) - состоит из множества крошечных светочувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света. В основу работы ПЗС положена зависимость проводимости pnперехода полупроводникового диода от степени его освещенности.
· фотодиоды (ФД) - используют внутренний фотоэффект, имеют малые габариты и незначительную потребляемую мощность. Обеспечивают изменения фототока лишь в 200-300 раз.
Фотоэлектронные умножители могут иногда быть критериями еще одной классификации наиболее часто применяемых сканеров, речь о которой пойдет в следующей части моей работы.
2.3 Типы сканеров, принципы их работы
Как я уже писала ранее, основываясь на выводах Самарина Ю.Н. [2], существуют несколько типов сканеров, технология работы которых определяется типом фотоприемника. В системах допечатной подготовки изданий в настоящее время применяются планшетные, проекционные и барабанные сканеры.
2.3.1 Барабанные сканеры
В барабанных сканерах оригинал с помощью специальной ленты или масла закрепляется на поверхности прозрачного подвижного оригиналодержателя - барабана. Барабан вращается с большой частотой, а находящийся рядом с ним сканирующий фотоприемник точка за точкой считывает изображение с высокой точностью. В большинстве сканеров, применяемых в полиграфии, в качестве фотоприемника используется ФЭУ, который перемещается на прецизионной винтовой паре вдоль барабана и точечно сканирует оригинал. Для освещения оригинала используется мощный ксеноновый или галогенный источник света, к стабильности излучения которого предъявляются высокие требования. При сканировании прозрачных оригиналов применяется источник света, расположенный внутри барабана, а при сканировании отражающих оригиналов - вне его, рядом с приемником излучения.
На рис. 2 [2] представлена схема работы барабанного сканера.
Рис. 3. Схема работы барабанного сканера
Основные достоинства:
1) позволяют получать изображения с гибких отражающих и прозрачных оригиналов, причем с качеством, удовлетворяющим полиграфическим требованиям;
2) в качестве светочувствительного элемента в барабанных сканерах используется фотоэлектронный умножитель, который очень чувствителен к незначительным изменениям яркости и, следовательно, позволяет различать большее количество оттенков, особенно в области очень темных и, наоборот, очень светлых тонов;
3) возможность изменения фокусного расстояния, которая позволяет изменять разрешение в зависимости от требуемой степени детализации изображения.
К недостаткам барабанных сканеров следует отнести:
1) невозможность сканирования переплетенных оригиналов;
2) большие габариты и масса;
3) невозможность сканирования жестких оригиналов;
4) сложность установки оригинала на барабане.
2.3.2 Проекционные сканеры
Проекционные сканеры напоминают фотоувеличитель и работают почти так же, как фотографическая камера. Оригинал располагается на подставке под сканирующей головкой изображением вверх. Сканирующая головка (камера) закрепляется на вертикальном штативе на некоторой высоте. В зависимости от конструктивных особенностей сканера камера может перемещаться по стойке или по вертикальным направляющим. Перед началом сканирования камеру следует установить в положение, соответствующее требуемому разрешению и размеру изображения.
Процедура сканирования занимает некоторое время, поэтому следует учитывать возможное нежелательное воздействие вибрации и внешних источников света. На рис. 3 [2] представлена схема работы проекционного сканера.
Рис. 4. Схема работы проекционного сканера
Проекционные сканеры обладают следующими достоинствами.
1) Удобство позиционирования оригинала. Непрозрачный оригинал располагается лицевой стороной вверх, что облегчает процедуру его выравнивания.
2) Небольшая занимаемая площадь. Проекционные сканеры занимают на рабочем столе лишь чуть больше места, чем сканируемый объект.
3) Разнообразие сканируемых непрозрачных оригиналов. Не помещающийся на подставке оригинал можно сканировать по частям.
4) Возможность пакетного автоматического сканирования слайдов.
К недостаткам проекционных сканеров следует отнести сложность сканирования переплетенных оригиналов.
2.3.3 Планшетные сканеры
Планшетные сканеры построены по принципу плоской развертки, при которой считываемый оригинал располагается на плоском подвижном или неподвижном оригиналодержателе. В качестве приемников и анализаторов оптического изображения при считывании оригинала используются линейные ПЗС, на которые объектив или линза проецирует изображение строки. ПЗС преобразует световые сигналы, отраженные от строки изображения, в последовательность пропорциональных им аналоговых электрических сигналов. Аналоговые сигналы от ПЗС усиливаются и преобразуются в цифровую форму. Цифровые сигналы направляются в буферную память и далее в блок интерфейса, далее сигналы передаются в компьютер. Для согласования во времени работы блок синхронизации формирует стабильную по частоте последовательность управляющих синхроимпульсов.
На рис. 4 [2] представлена схема работы планшетного сканера.
Рис. 5. Схема работы планшетного сканера
Основными достоинствами планшетных сканеров являются:
1) простота установки и съема оригиналов;
2) возможность сканирования оригиналов различных размеров;
3) возможность сканирования плоских оригиналов разных типов
4) возможность установки дополнительных устройств (например механизма автоматической подачи);
5) высокая скорость сканирования.
К недостаткам планшетных сканеров следует отнести относительно большую занимаемую ими площадь и сложность выравнивания оригинала с неровно размещенным на носителе изображением.
Несмотря на видимые недостатки планшетные сканеры обладают рядом достоинств, которые возможно объясняют их невероятную популярность у обычного пользователя. В связи с таким широким распространением сканеров именно этого типа в следующей главе работы будут рассмотрены характеристики домашнего сканера базового уровня, будет оценено качество его работы.
3. Анализ работы образца устройства
В любой допечатный процесс начинается с изготовления оригинала, который нужно воспроизвести в требуемом количестве экземпляров. При подготовке оригинала пользователь всегда надеется, что после печати он получит печатные оттиски, идентичные исходному оригиналу. Сканеры позволяют вводить в компьютер изображения, представленные на плоских носителях (обычно на бумаге, пленке или фотобумаге), а также изображения объемных объектов небольших размеров. Оценка качества работы сканера является весьма актуальной задачей. Практическая часть выполнялась на основе неформализуемой оценки, путем сравнения качества отсканированных и выведенных на экран монитора тестовых страниц и изображений.
3.1 Общие сведения об устройстве
В качестве предмета исследования был взят домашний планшетный сканер HP Scanjet 4010G. В таблице 1 представлены данные о спецификациях сканера, полученные из документации к устройству.
Таблица 1
|
Тип устройства |
Планшетный сканер |
|
|
Тип матрицы |
ПЗС |
|
|
Оптическое разрешение |
4800 dpi |
|
|
Диапазон масштабирования |
10 - 2400% с шагом 1% |
|
|
Разрядность передачи изображения в градациях серого |
8 бит |
|
|
Разрядность передачи цветного изображения |
48 бит |
|
|
Размеры (ширина * высота * глубина) |
303 х 98 х 508 мм |
|
|
Максимальная область сканирования |
220х315 мм |
|
|
Источник света |
люминесцентная лампа с холодным катодом |
3.2 Скорость сканирования
Быстродействие проверялось на трех задачах:
· Сканирования текстового документа;
· Оцифровка одной цветной фотографии 10х15 см;
· Оцифровка журнальной страницы (листа формата А4).
Результаты измерений представлены в следующей таблице:
Таблица 2
|
Тип оригинала |
Разрешение |
Режим сканирования |
Время сканирования |
Объем файла |
|
|
Фотография (10х15 см) |
300 dpi |
«Цветное изображение» (RGB) |
37 с |
965 Кб |
|
|
Журнальная страница (формата А4) |
300 dpi |
«Цветное изображение» (RGB) |
51 с |
10,6 Мб |
|
|
Текстовый документ (формата А4) |
300 dpi |
«Документ» (Bitmap) |
32 с |
2,05 Мб |
Для оценки производительности тестируемого сканера были произведены замеры времени, требующегося для выполнения нескольких наиболее типичных задач. Отсчет времени начинался с момента нажатия кнопки «Сканировать» в приложении, из которого производилось сканирование, и заканчивался после того, как данное приложение вновь было готово к работе (то есть можно было производить какие-либо действия, например изменение настроек или области сканирования).
3.3 Качество сканирования
Для проведения эксперимента была использована тестовая страница (оригинал - Приложение А), штриховая мира и ступенчатая шкала (оригинал - Приложение Б), позволяющие оценить качество воспроизведения шрифтов, цветовоспроизведение, а также передачу мелких деталей.
Отсканированный тест-объект был предложен ряду наблюдателей. Образец сравнивался с помощью визуальной оценки.
В ходе исследования были выявлены следующие различия с исходным изображением:
· потеря общей насыщенности и контрастности между переходами полей цветовых шкал;
· нечитаемость шрифтов, чей кегль меньше 8 pt, появление «заплывших» элементов шрифта, разрывов;
· появление разрывов линий в векторных элементах и их истончение;
· общая потеря контрастности ступенчатой шкалы, которая несколько ухудшила различимость самих ступеней градиента (поля 1-4), однако в целом оставила переходы заметными;
· видимое ухудшение начертания штрихов миры, появление «заплывших» штрихов и истончение линий полей А5-А6, В5-В6.
Стоит заметить, что некоторые из перечисленных выше потерь произошли уже на этапе вывода тестовой страницы на печать (потеря контрастности, насыщенности цветов, появление разрывов линий векторных объектов и т.д.)
Несмотря на видимые недостатки полученного после сканирования изображения, общий результат работы сканера может быть признан приемлемым. Вышеописанные изменения могут быть исправлены в графических пакетах для приведения образца к виду более близкому оригиналу и соответствующему целям, виду печати.
Заключение
Сканеры базового (начального) уровня пользуются наибольшим спросом у той категории пользователей, чьи запросы к оцифровке различного рода оригиналов невелики. Так же в основном базовые модели сканеров приобретаются еще и бюджетной категорией пользователей, то есть теми, кто не может позволить себе более дорогие модели, и намеревается потратить не больше определенной суммы. Как правило, такие пользователи не сильно разбираются в технологиях сканирования, а, следовательно, не желают переплачивать за те дополнительные возможности, которыми они никогда, быть может, не воспользуются. Отчасти по этой причине компании-производители наделяют свои младшие модели полностью автоматическими функциями.
В результате моего исследования было выявлено, что сканер базового уровня может использоваться для любых непрофессиональных целей. При сканировании ступенчатой шкалы было выявлено, что сканер. имеет хороший динамический диапазон. Несмотря на общую потерю контрастности остались различимы все полоски с градациями серого цвета за первых 3. При сканировании штриховой миры видимые изменения наблюдались только в начальных полях. Основным упущением была, пожалуй общая потеря насыщенности цветов при сканировании, остальные незначительные потери можно скорее недостаткам и погрешностям в работе принтера.
Стоит заметить, что практически все вышеперечисленные недостатки могут быть устранены. В современных сканерах функциональная составляющая автоматически калибрует устройство, а программное обеспечение позволяет выбрать режим сканирования, в то же время сохраняя возможность его модификации. Однако получить полный контроль над процессом сканирования в данном случае не удастся. В связи с этим, после получения итогового изображения оно подлежит обязательной обработке в графическом или другом редакторе, в случае если необходимо добиться большей идентичности и качества.
При работе с профессиональными репродуционными системами этапа обработки оцифрованного изображения не удастся избежать, однако при сканировании оригинала всегда предусмотрена возможность ручной калибровки устройства, в соответствии с поставленной задачей.
Список литературы
1. Кузнецов Ю.В. Технология обработки изобразительной информации. - М.-С - Пб.: Петербургский институт печати, 2009. - 181 с.
2. Самарин Ю.Н. Сканеры - «КомпьюАрт», №6, 2008.
3. Асмаков С. Выбираем сканер - «КомпьюПресс», №12, 2010.
4. Ахмедов Б., Лигинченко В. Планшетные сканеры - «КомпьюПресс», №6, 2003;
5. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации / Пер. с нем. - М.: Московский государственный университет печати, 2009. - 1252 с.
6. Степаненко О.С. Сканеры и сканирование. - Диалектика, 2007. - 288 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
История 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 07.06.2015История появления сканера - устройства, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта. Технология фотоэлектрического сканирования, получившая впоследствии название телефакс. Типы сканеров, их применение, принцип работы.
презентация [1,6 M], добавлен 06.04.2015Изучение 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.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 04.09.2010Описание процесса сканирования в упрощенном виде. Описание компонентов метамодели и их возможных состояний. Инициаторы и результанты, классы эквивалентности. Операции над процессами: репозиция, редукция, композиция. Построение сети Петри и ее свойства.
курсовая работа [94,0 K], добавлен 13.06.2011Сущность обратного проектирования, принцип работы лазерных сканеров. Этапы обратного проектирования модели существующего объекта. Построение модели по фотографиям, обработка полигональной сетки и построение параметрических поверхностей в Geomagic Wrap.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 19.11.2017Технологии лазерного сканирования и задачи, решаемые с его помощью. Принцип работы сканирующей системы, ее технические характеристики. Функциональные возможности программного обеспечения Cyclone 6.0, его модули, обмен данными с программой AutoCAD.
реферат [3,8 M], добавлен 19.05.2010Ручные, 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 14.01.2011Принцип формирования дискретной трехмерной модели объекта съемки лазерным сканером. Типы лазерных сканеров по принципу измерений расстояний. Взаимное и внешнее ориентирования облаков точек лазерного сканирования. Визуализация трехмерных моделей.
презентация [5,3 M], добавлен 11.10.2014Технология считывания данных в современных устройствах оцифровки изображений. Принцип работы черно-белых и цветных сканеров. Цифровое кодирование изображений. Программные интерфейсы и TWAIN. Способ формирования изображения. Преимущество галогенной лампы.
реферат [2,2 M], добавлен 02.12.2012Устройства 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 02.10.2008
