Типы сканеров

В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы — настоль­ные (Desktop) и ручные (Hand-held).

К числу настольных сканеров относятся планшетные (Flatbed), роликовые (Sheet-feed), барабанные (Drum) и проекционные (Overhead/ Camera) сканеры.

Планшетные сканеры, или сканеры плоскостного типа, ис­пользуются для ввода графики и текста с носителей формата А4 или A3.

На рис. 6.5 показано устройство и механизм работы планшет­ного сканера. В планшетных сканерах оригинал располагается на его рабочей поверхности неподвижно. Освещение оригинала про­изводится стабилизированным по интенсивности источником, в качестве которого используют лампы с холодным катодом или флуоресцентные лампы. В качестве фотоприемника обычно исполь­зуются ПЗС-линейки. Лампа, ПЗС и оптическая система, направ­ляющая на ПЗС световой поток, отраженный от оригинала, нахо­дятся на одной каретке и с помощью шагового механизма пере­мещаются вдоль оригинала. В основном все планшетные сканеры рассчитаны на получение копии с одного оригинала, однако к некоторым моделям сканеров прилагаются дополнительные при­способления для последовательной подачи и сканирования не­скольких оригиналов.

При использовании в качестве оригиналов книг или сброшю­рованных документов имеется возможность обеспечить их при­жим к стеклянной поверхности сканера специальной крышкой на петлях.

 

К преимуществам планшетных сканеров следует отнести про­стоту использования, возможность сканирования как плоских оригиналов в широком диапазоне размеров, так и небольших трех­мерных объектов. При необходимости сканирования оригиналов нестандартного большого формата имеется возможность скани­рования по частям с последующим объединением с помощью какого-либо графического редактора.

Недостатками этого типа сканеров являются большая занима­емая площадь, сложность выравнивания оригинала с неровно раз­мещенным на носителе изображением, невозможность сканиро­вания прозрачных оригиналов.

Однако при этом планшетные сканеры — наиболее популяр­ные устройства ввода текстовой и графической информации. Они обеспечивают необходимое качество изображений, используемых как в деловой корреспонденции, так и в высокохудожественных изданиях.

Роликовые сканеры осуществляют сканирование оригинала при его перемещении по специальным направляющим посредством роликового механизма подачи бумаги относительно неподвижных осветителя и ПЗС-линейки. Механизм работы роликового скане­ра показан на рис. 6.6. Сканирование в роликовом сканере, как и в планшетном, производится в отраженном свете. Этот принцип заложен в конструкции многих факсимильных аппаратов. Скане­ры, работающие в двух режимах — сканирования изображения и его факсимильной передачи, называют факс-сканерами {Fax Scanner).

В отдельных моделях роликовых сканеров имеется устройство для подачи листов, которое позволяет сканировать в автомати­ческом режиме.

Большинство роликовых сканеров офисного применения пред­назначены для работы с оригиналами формата А4. Однако суще­ствуют широкоформатные роликовые сканеры, обеспечивающие сканирование оригиналов форматов А1 и А0.

Преимущества роликовых сканеров определяются их компакт­ностью, удобством подключения и пользования, автоматической подачей листов оригинала, удовлетворительной скоростью скани­рования и низкой стоимостью. В то же время эти сканеры имеют ряд недостатков, связанных с невозможностью без специальных приспособлений осуществлять сканирование сброшюрованных до­кументов, книг, а также с опасностью повреждения оригинала.

Барабанные сканеры позволяют получать изображения про­зрачных или отражающих оригиналов с высокой степенью де­тализации. Механизм работы барабанного сканера представлен на рис. 6.7.

Прозрачный оригинал в барабанных сканерах закрепляется с помощью специальной ленты или масла на поверхности прозрач­ного цилиндра из органического стекла (барабана), который для обеспечения устойчивости укреплен на массивном основании. При вращении барабана с большой скоростью (от 300 до 1350 об/мин) фотоприемник считывает изображение с высокой точностью. В боль­шинстве барабанных сканеров в качестве фотоприемника исполь­зуется ФЭУ, который перемещается с помощью винтовой пары вдоль барабана. Для освещения оригинала применяется мощный стабилизированный по интенсивности излучения ксеноновый или галогенный источник света. При сканировании отражающих ори­гиналов применяется источник света, расположенный вне бара­бана рядом с приемником излучения.

 

 

За счет высокой скорости вращения барабана имеется возмож­ность фокусировать на оригинале достаточно мощный поток света без риска повреждения оригинала. В связи с этим отличительной особенностью барабанных сканеров является возможность скани­ровать с высоким разрешением оригиналы, имеющие высокую оптическую плотность (печатные издания, художественные рабо­ты, слайды, диапозитивы, негативные пленки), как в отражен­ном, так и в проходящем свете.

В отдельных моделях барабанных сканеров в качестве фотопри­емника изображения используется набор ПЗС-линеек, неподвижно установленных на всю ширину барабана и построчно сканирую­щих оригинал в отраженном свете. В этих сканерах, как правило широкоформатных, барабан совершает только один оборот за все время сканирования. Сканеры, в которых реализована эта техно­логия, выгодно отличаются от сканеров с ФЭУ, поскольку ис­ключается необходимость решать проблему стабилизации конст­руктивных элементов, обусловленную высокой скоростью враще­ния барабана. Для гашения возникающих при этом вибраций при­меняются специальные амортизаторы, увеличивающие массу ска­нера до 250 кг и более.

Барабанные сканеры позволяют сканировать прозрачные или отражающие оригиналы типа высокохудожественных работ в по­лиграфии и картографии. При этом автоматическая корректиров­ка освещенности, настройка фокусного расстояния и высокая производительность достигаются за счет обработки изображения встроенным компьютером.

 

Значительные габариты, необходимость предварительной под­готовки обслуживающего персонала и высокая стоимость бара­банных сканеров обусловливают ограничение их области приме­нения профессиональной полиграфией и картографией.

Проекционные сканеры работают по принципу фотографической камеры и конструктивно напоминают фотоувеличитель. Механизм работы проекционного сканера показан на рис. 6.8. Оригинал рас­полагается на подставке под сканирующей головкой изображени­ем вверх. Сканирующая головка, содержащая ПЗС-датчик и пере­мещающий его в фокальной плоскости линзы двигатель, за­крепляется на вертикальном штативе и может перемещаться по стойке или по вертикальным направляющим. Перед началом ска­нирования камеру устанавливают в положение, соответствующее требуемому разрешению и размеру изображения. Точная настройка (фокусировка), определяющая разрешение сканирования, осущест­вляется специальной редуцирующей линзой. Обычно в проекци­онных сканерах внутренний источник освещения не используется. Освещение оригинала производится за счет естественного ком­натного света. В некоторых моделях проекционных сканеров свет через линзу освещает оригинал, а отраженный свет фиксируется ПЗС-матрицей. Такая конструкция сканера позволяет избежать влияния внешних засветок и получить высокое качество сканированных изображений.

Особенностью проекционных сканеров является возможность сканирования трехмерных объектов. При этом конструкция сканеров обеспечивает переменное разрешение сканирования: небольшие объекты можно сканировать с высоким разрешением; большие нестандартные объекты, изображения которых нельзя ввести с помощью других сканеров, также могут быть сканированы, хотя и с низким разрешением. Простота конструкции и удобство применения, невысокая стоимость и возможность комбинирований при сканировании плоских и небольших трехмерных объектов обусловливают достаточно широкое применение проекционным сканеров как средств ввода информации.

Ручные сканеры применяются для сканирования малоформатных оригиналов или фрагментов большого изображения. Перемещение окна сканирования относительно оригинала производится за счет мускульной силы человека. Устройство ручного сканера показано на рис. 6.9. В небольшом корпусе шириной обычно чуть более 10 см размещаются лишь датчик, линза и источник света.; Ширина области сканирования в зависимости от модели устройства варьируется от 60 до 280 мм. Длина области сканирования ограничена лишь объемом доступной оперативной памяти компьютера. Устанавливаемая в компьютере карта интерфейса преобразует поступающую информацию в цифровую форму и передает ee для последующей обработки специальной программе. Принципы; работы ручного и роликового сканеров во многом похожи.

Отличительной особенностью ручного сканера является то, что он использует источник питания компьютера, к которому под­ключен. Как правило, ручные сканеры подключаются к парал­лельному порту компьютера без каких-либо адаптеров. Низкая цена ручных сканеров обусловлена про­стотой их конструкции.

В некоторых моделях ручных сканеров предусматривается возможность сканирования больших; изображений за несколько проходов, т. е. путем последовательного просмотра отдельных его областей. Объединение областей сканирова­ния производится с помощью спе­циального программного обеспе­чения, позволяющего упростить; эту процедуру.

Применение ручных сканеров как устройств ввода изображений объясняется их компактностью и дешевизной, хотя для професси­ональной работы они обычно не используются. Однако примене­ние ручных сканеров для сканирования текста не всегда оправда­но, поскольку разработанные специально для ручных сканеров программы допускают довольно много ошибок при распознава­нии по сравнению со своими аналогами, созданными для других сканеров.

 

 

Многофункциональные сканеры — это комбинированные устрой­ства, сочетающие в себе возможности сканеров различных типов, а также других технических средств информатизации, служащих для решения таких задач, как оптическое распознавание симво­лов, архивирование, электронная почта и факсимильная связь.

В комбинированных устройствах all-in-one в одном корпусе обычно объединены роликовый сканер, лазерный или струйный принтер, факс-модем. Эти устройства можно использовать в каче­стве факсимильного аппарата, принтера, сканера, копироваль­ного аппарата и внешнего модема для доступа к сети по линиям телефонной связи. Такое интегрирование является оптимальным решением для SOHO (Small Office/Home Office — небольшой офис/домашний офис), поскольку позволяет освободить площадь и сэкономить на приобретении компонентов в комплексе, кото­рые по отдельности стоят дороже. Основные недостатки таких ком­бинированных систем — невысокое качество и сравнительно вы­сокая стоимость копирования страницы.