Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ сканирования изображений





 

 

3.1. Классификация сканеров

 

Качество воспроизведения иллюстраций во многом зависит от качества и возможностей сканирующего устройства. По технологии сканирования сканеры можно разделить на планшетные и барабанные.

По конструктивным особенностям и функциональным возможностям различают несколько классов сканеров.

Планшетные:

Настольные планшетные – самый недорогой и доступный тип сканеров., прост в использовании. Разрешающая способность – до 2000 dpi.

Планшетные сканеры промежуточного класса – офисные, для деловых коммуникаций, распознавания символов, более сложные модели работают с оцифровкой слайдов, диапозитивов, негативов. Позволяют делать предварительную обработку изображений, корректуру сканирования. 600 -1800 dpi.

Планшетные сканеры высокого класса – конкурируют с барабанными сканерами по динамическому диапазону, глубине цвета, автоматизации обработки изображений. Подходят для рекламных агентств, издателей журналов, где важно сканирование больших объемов изображений и быстрый производственный цикл.

Барабанные сканеры:

- Самые дорогостоящие устройства в ряду сканеров обес­печивают максимальные возможности для пользователя. Принци­пы сканирования у них отличаются от планшетных и слайд-скане­ров. Барабанные сканеры состоят из прозрачного цилиндра — "ба­рабана", на который с помощью специализированной клейкой лен­ты монтируются оригиналы. Барабан приводится во вращение и последовательно движется вдоль считывающей головки. За опре­деленный момент времени считывается лишь одна точка. Очень большой диапазон оптических плотностей — от 3,8 до 4,2D — достигается за счет того, что источник света узконаправлекный, а в качестве считывающего элемента используется фото-электронный умножитель (ФЭУ). Диапа­зон измерений от 4 000 до 11 000 и даже 20 000 dpi. Для профессио­нальных барабанных сканеров поставляется специализированное программное обеспечение, которое позволяет производить допол­нительные операции: цветоделение, пакетное сканирование, се­лективную цветокоррекцию. При очевидных преимуществах ис­пользование сканеров этого класса возможно при наличии специа­лизированных помещений, освещения, микроклимата и высококва­лифицированного персонала, а также требует больших капита­ловложений.

Настольные мини-барабанные сканеры

Новое поколение мини-барабанных сканеров особенно привле­кательно для универсальных издательских фирм. Простые модели имеют оптическое разрешение 2500 dpi, дина­мический диапазон 3,6 (что все же превышает соответствующие параметры большинства планшетных сканеров) и сравнительно скромные средства автоматизации. В настольных моделях исполь­зуются барабаны меньших размеров, чем у высококачественных

Примечательные особенности настольных барабанных сканеров:

Пакетное сканирование.

Сменные барабаны.

 

Принципиальные схемы работы планшетного и барабанного сканеров

 

Для получения информации об изображении в пригодной для компьютерной обработки форме оригинал разбивается на микро­элементы, расположенные в вершинах прямоугольной сетки, и ин­формация о цвете каждого микроэлемента кодируется для переда­чи в компьютер. Для "наложения" сетки отсчетов на оригинал су­ществуют три способа. Рассмотрим два из них:

- проецирование оригинала на линейку считывающих элементов с одновременным взаимным перемещением считывающего узла
и оригинала;

- поточечное считывание единственным воспринимающим элементом с перемещением его относительно оригинала в двух взаим­но перпендикулярных направлениях.

В планшетных сканерах используется первый вариант органи­зации считывания информации. Структура считывающей системы показана на рис. 20.

Световой поток от источника со стабильным спектром излуче­ния, близким к дневному свету (как правило, специальная люминесцентная лампа), про­ходит через размещенный на прозрачной поверхности (обычно на стекле) оригинал и диафрагму в виде узкой щели, параллельной источнику света (на рисунке не показана). Диафрагма позволяет ограничить размер элемента изображения, считываемый каждым элементом ПЗС-линейки (прибор с зарядовой связью). При сканировании в отраженном свете оригинал освещается "снизу" (при расположении системы считы­вания в соответствии с рис. 20), а специальная ширма препятству­ет попаданию прямого света от источника в оптический тракт.

"Полоса" света, про­шедшая через диафраг­му, фокусируется объективом и пропуска­ется через систему по­лупрозрачных зеркал, распределяющих свето­вой поток на три части, приблизительно равные по интенсивности. Каж­дый из трех световых пучков пропускается че­рез один из трех свето­фильтров, соответству­ющих трем составляю­щим в аддитивной мо­дели смешения цветов (красный, синий, зеле­ный).

Некоторые фирмы вместо зеркал используют специальные призмы, обеспечивающие разделение светового потока на три части, а в отдельных моделях эти призмы реализу­ют и функции светофильтров, направляя разные части видимого спектра в разные стороны.

В барабанных сканерах используется второй способ считыва­ния, для которого требуется обеспечить взаимное перемещение единственного считывающего элемента и оригинала в двух взаимно перпендикулярных направлениях движения — отсюда идея "спи­ральной развертки". Оригинал (рис. 21) монтируется на поверхнос­ти вращающегося цилиндра, а считывающий узел поступательно движется вдоль его оси, разворачивая спираль на поверхности ба­рабана.

Световой поток от источника света с эталонным спектром (так как здесь источник точечный, обычно используются галогеновые лампы мощностью 30-50 Вт) проходит через оригинал, фокусиру­ющий объектив и отверстие диафрагм, затем сфокусированный луч попадает на расщепленную систему (призму или блок зеркал) и через три светофильтра попадает на светочувствительные эле­менты — фотоэлектронные умножители (ФЭУ) или фотодиоды, где происходит процесс, извест­ный как оптичес-кое усиление. Возникающее при этом усиле­ние позволяет преобразовывать свет в электри­ческие сигналы. Далее эти сигна­лы идут в элект­рическую схему, где они оцифро­вываются. Как правило, считы­вающий узел расположен сна­ружи цилиндра, а источник для сканирования прозрачных оригиналов — внутри При сканировании в отраженном свете освеще­ние обеспечивается со сторон объектива.

Первый способ реализован в матричных сканерах и требует применения матрицы однотипных светочувствительных элементов, в качестве которых сегодня используются матрицы приборов с зарядовой связью (ПЗС). Так как для сколько-нибудь качественного считывания такая матрица должна включать несколько миллионов элементов, суммарная на­дежность оказывается весьма низкой. Практическое применение такая схема считывания нашла лишь в цифровых камерах для оперативной съемки. Изображение проецируется на матрицу ПЗС одновременно, затем поэлементно считывается и запоминается для последующей обработки.

Прошедший фильтр пучок света попадает на линейку элемен­тов с зарядовой связью, расположенных в фокальной плоскости объектива. Таким образом, в каждый момент времени для считы­вания доступна информация об одной "строке" изображения. Пере­мещение оригинала относительно тракта "источник света — линейка ПЗС" обеспечивает второе направление развертки изобра­жения.

Принципиально необходимым для правильной работы планшет­ного сканера является параллельность источника света, оригинала, диафрагмы и линейки ПЗС. Кроме того, все три линейки ПЗС дол­жны одновременно попадать в фокальную плоскость.

Рассмотренная базовая конструкция может иметь варианты, ре­ализуемые в конкретных моделях сканеров. Для самых дешевых моделей вместо трех линеек ПЗС используется одна, а светофиль­тры перед ней меняются специальным механизмом.

Преимуществом плоских сканеров является возможность рабо­ты с негибкими оригиналами. Некоторые модели позволяют скани­ровать достаточно толстые журналы и книги, не разрезая их. При этом нужно обеспечить плотное прилегание оригинала к стеклу — глубина резкости у большинства сканеров не слишком велика. Ис­ключение составляют сканеры с большим разрешением и соответ­ственно узкой щелью диафрагмы.

На отдельных моделях допустимо даже сканирование объемных предметов — медалей, мелких украшений и т.д. Естественно, рас­считывать на получение перспективы и объемности в таких усло­виях не приходится.

Еще одно преимущество многих плоских сканеров — удобство работы. Не требуется никаких вспомогательных операций для того, чтобы зарядить оригинал для сканирования в отраженном свете, да и монтаж слайдов существенно легче (исключение составляют работы с очень высоким разрешением, когда требуется использо­вание монтажного геля и особо тщательная очистка — здесь пре­имущество плоского расположения оригинала заметно меньше). Ра­зумеется, для сканеров с размещением оригиналов в специальных кассетах монтаж оригиналов ненамного легче, чем на барабанном сканере.

Очевидным недостатком барабанных сканеров является необхо­димость монтажа оригиналов на поверхность цилиндра, представ­ляющего собой работу кропотливую и малопроизводительную. Для повышения суммарной производительности оборудования большин­ство фирм-производителей комплектует свои барабанные сканеры специальными монтажными столами и дополнительными цилинд­рами, что позволяет разместить оригиналы на цилиндре, не зани­мая время самого сканера.

Еще одним существенным ограничением является требование к гибкости и массе оригиналов, исключающее сканирование объем­ных оригиналов.

Таким образом, планшетные сканеры удобнее в работе, но об­ладают меньшей свободой в выборе разрешения при сканирова­нии, чем барабанные.

 

Проекционные сканеры напоминают фотоувеличитель и работают почти так же, как фотографическая камера. Проекци­онные сканеры выпускаются для работы с непрозрачными ори­гиналами, для работы с прозрачными оригиналами (такие ска­неры часто называют «слайд-сканер») и универсальные. В ска­нерах для работы с непрозрачными оригиналами считывание оригинала осуществляется в отраженном свете.

Оригинал располагается на подставке под сканирующей го­ловкой изображением вверх. Сканирующая головка (камера) закрепляется на вертикальном штативе на некоторой от него 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. Точная настройка разрешения (фокусировка) осуществляется перемещением линзы. Внутрен­ний источник света при этом обычно не требуется — естествен­ного комнатного освещения оказывается достаточно. Иногда источники света (не более двух) присоединяются непосред­ственно к камере. Внутри камеры небольшой двигатель пере­мещает линейку ПЗС в фокальной плоскости линзы. Процеду­ра сканирования занимает некоторое время, поэтому следует учитывать возможное нежелательное воздействие вибрации и внешних источников света. Схема работы проекционного ска­нера приведена на рис. 1.27.

 

Оптическое разрешение слайдовых сканеров составляет от 2000 до 5000 dpi в зависимости от класса устройства. Слайдо­вый сканер во многом напоминает планшетный. Различие со­стоит лишь в том, что слайд-сканер фиксирует образ сканируе­мого изображения в проходящем свете и соответственно источ­ник света, оригинал и фотоприемник в нем имеют другое вза­имное расположение. Для фиксирования цвета и уровней серо­го в слайд-сканерах используются либо наборы линеек ПЗС, либо матрицы ПЗС (рис. 1.28).

 

 







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 821. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...


Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Роль органов чувств в ориентировке слепых Процесс ориентации протекает на основе совместной, интегративной деятельности сохранных анализаторов, каждый из которых при определенных объективных условиях может выступать как ведущий...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Плейотропное действие генов. Примеры. Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия