Как работает сканер: Светочувствительный датчик. из цикла статей "Вводим изображение"

из цикла статей "Вводим изображение";

источник: журнал "Upgrade" # 5 (24) 2005

В настоящее время применяются два варианта конструкции датчика - датчики с оптическим уменьшением (Optical Reduction Sensor, ORS) и контактные датчики (Contact Image Sensor, CIS). В первом случае между сканируемым объектом и датчиком располагается оптическая система (линза), проецирующая изображение оригинала на ПЗС-линейку. Изображение на датчике более мелкое - это важно, так как размер самой ПЗС-линейки, как правило, меньше линейных размеров оригинала. Кроме того, применение оптической системы минимизирует потери отраженного света и обеспечивает хорошее качество сканирования - это главное достоинство сканеров, построенных по схеме с оптическим уменьшением. Система с оптическим уменьшением обеспечивает большую глубину резкости, что позволяет сканировать рельефные оригиналы и даже "фотографировать" небольшие предметы. Однако ORS-сканеры обычно имеют большие размеры и массу - расстояние от ПЗС-датчика до оригинала не может быть меньше фокусного расстояния применяемой линзы, и блок, объединяющий датчик и линзу, достаточно громоздок. Чаще всего схему с оптическим уменьшением применяют для создания планшетных, пленочных и барабанных сканеров (о типах сканеров ниже).

В CIS-сканерах ширина датчика равна ширине сканируемой области, он расположен на минимальном расстоянии от сканируемого объекта и отделен от него стеклом (хотя существуют CIS-сканеры, в которых датчик непосредственно касается оригинала). Конструкция сканирующего модуля сложнее: на нем, кроме чувствительных элементов, размещена и подсветка (как правило, светодиодная), а так как размеры чувствительных элементов значительно меньше размера сканируемого участка изображения, над каждым расположена линза, фокусирующая световой поток. Тем не менее из-за отсутствия оптических элементов с большим фокусным расстоянием в целом такой модуль получается компактным, и CIS-сканеры имеют преимущество по габаритам и массе. CIS-датчики применяются чаще всего в протяжных сканерах, ориентированных на сканирование несброшюрованных документов, но существуют и планшетные модели с контактными датчиками.

Как работает сканер: Подсветка и цветоделение
из цикла статей "Вводим изображение";

источник: журнал "Upgrade" # 5 (24) 2005

Светофильтры

Источники света

Разделение пучка

ПЗС-датчик позволяет регистрировать только уровень интенсивности света, а не его частоту, - иными словами, получаемое им изображение монохромно. Для восстановления из него цветного изображения необходимо выполнить цветоделение. Существует множество схем цветоделения, но все их можно разделить на три группы: с применением фильтров, с изменением цвета подсветки и с разделением луча.