15. Настройка сканеров под технологический процесс

Задачи общей настройки сканера: введение в систему цвета, выраженного в стандартной колориметрической системе 1. Выбрать разрешающую способность сканирования (тоновое/штриховое) R=m*Q*v 2. Осуществляется согласование динамического диапазона оригинала и сканера 3 этапа сканирования: 1. Предварительный просмотр: выбор интересующего объекта кадрирования 2. Предварительное сканирование с низким экранным разрешением, настройка градации и цвета 3. Точное сканирование с рабочим разрешением, запись в файл

16. Схема построения сканеров. Составные части планшетных сканеров.

В системах допечатной подготовки изданий в настоящее время применяются планшетные, проекционные и барабанные сканеры. Планшетные сканеры построены по принципу плоской развертки (плоскостные), при которой считываемый оригинал располагается на плоском подвижном или неподвижном оригиналодержателе. При сканировании оригинала осуществляется построчное считывание изображения. В качестве приемников и анализаторов оптического изображения при считывании оригинала в большинстве сканеров используются линейные ПЗС, на которые объектив или линза проецирует изображение строки. При этом в сканерах без оптического масштабирования изображения и с постоянным оптическим разрешением ПЗС и объектив неподвижны. В сканерах, обладающих возможностью оптического масштабирования и изменения оптического разрешения, применяются несколько линз и линеек ПЗС или подвижные объективы и фотоприемники. представлена принципиальная схема плоскостного сканера с подвижным оригиналодержателем. Непрозрачный оригинал закрепляется на плоском оригиналодержателе, который перемещается передачей винтгайка от шагового электродвигателя с блоком управления. Освещение оригинала производится осветителем, в состав которого входят лампа и отражатель. Свет, отраженный от оригинала, поворотным зеркалом направляется в объектив, который формирует уменьшенное изображение строки оригинала в рабочей плоскости линейки ПЗС. Осветитель, элементы оптической системы, а также линейка ПЗС в этом устройстве неподвижны.

Сканирование предназначено для формирования цифрового изображения, пригодного для дальнейшей компьютерной обработки. Основные части сканера:

1.источник света

2.фотоприемник

3.сканирующее устройство, обеспечивающее строчную и кадровую развертку изображения

4.электронная схема, обеспечивающая амплитудно-цифровое преобразование (АЦП производит квантование сигнала по уровню и присвоение ему цифрового кода) Сканеры делятся на барабанные и планшетные.

1. Общие принципы

Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат. Сканер при считывании изображения представляет его в виде совокупности отдельных точек(пикселов) разного уровня оптической плотности. Оптическое разрешение - от 100 до 11000 точек на дюйм (на английском dpi, dot per inch), а скорость сканирования - от 1-2 до 80 с./мин. Как правило, пригодность сканера определяется совокупностью его технических параметров: конструктивным типом, форматом, разрешением, глубиной цвета, диапазоном оптических плотностей и т.д. Разрешение ("входное разрешение", или "разрешение при сканировании") измеряет плотность информации, вводимой устройством на линейный дюйм при оцифровке изображения. Если проще, это количество пикселов, которое сканер "увидит" в одном дюйме исходного материала (фотографии, слайда и пр.).

Настольные сканеры содержат источник света, объектив, прибор с зарядовой связью (ПЗС) и один или несколько аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Все элементы ПЗС располагаются в ряд - по одному элементу для каждого пиксела строки развертки. Если у вас имеется 300 элементов ПЗС на каждый дюйм вдоль линии сканирования, то максимально возможное оптическое разрешение составляет 300 dpi. Если на каждый дюйм вдоль линии сканирования приходится 600 элементов ПЗС, то максимально возможное оптическое разрешение составляет 600 dpi.

У сканеров иногда существует два разрешения. Одно меньше, оно называется оптическим, а другое - больше, оно называется интерполированным. Реальным разрешением сканера является именно оптическое, поскольку это - самое высокое разрешение, которое способна реализовать его оптическая система. То есть, если оно равно 600 dpi, это означает, что сканирующая головка сканера способна сделать не более 600 шагов на дюйм, и, соответственно, "увидеть" в нем не более, чем 600 пикселей. Интерполированное же разрешение обычно в два - четыре раза больше оптического. Но в режиме интерполяции сканер не вводит дополнительных данных - получая те же 600 пикселей, он создает между ними новые, математически вычисляя для них значения тона и яркости.В технических данных профессиональных моделей сканеров упор делается на оптическое разрешение, поскольку используя его, а не интерполированное, можно оцифровать изображение с максимальным качеством.

Сканирование изображения выполняется построчно. Пучок света отражается от мишени и через объектив попадает на ПЗС. Каждый ПЗС преобразует свет в аналоговое напряжение (зависящее от интенсивности света), определяя уровень серого для одного пиксела. В АЦП аналоговое напряжение преобразуется в цифровое значение с использованием 8, 10 или 12 бит для каждого (основного) цвета.

Преимущество представления каждого цвета большим числом бит понятно - чем больше их число, тем меньше шаг перехода от оттенка к оттенку, и такие переходы становятся настолько малыми, что незаметны для глаза человека. В свою очередь, это ведет к устранению пастеризации - внезапным изменениям цвета при переходе от одного пиксела к следующему, когда должно воспроизводиться плавное изменение цвета. Для прозрачного носителя диапозитива характерен более широкий (по сравнению с отпечатками на бумаге) диапазон плотностей и в этом случае дополнительные разряды позволят передать больше деталей в темных областях.

Сканеры для использования в системах допечатной подготовки изданий можно классифицировать по следующим признакам:

1. по характеру расположения оригинала- плоскостные(планшетные), проекционные, барабанные сканеры.

2. по характеру перемещения – сканеры с движущимся и с неподвижным оригиналом.

3. по виду считываемых оригиналов – сканеры цветные и черно-белые.

4. По режиму сканирования – сканеры однопроходные( черно-белые и цветные, в которых сканирование цветного оригинала осуществляется за один проход) и трехпроходные.

5. по технологии сканирования – сканеру с ФЭУ, с одной или тремя линейками ПЗС, с матрицей ПЗС.

6. по виду движущихся при сканировании оптических деталей(для плоскостных сканеров) – с движущимся считывателем, с движущимися зеркалами.

Технологические свойства

1. Разрешение сканера. Это максимальное число пикселей на единицу. Истинное разрешение – оптическое. Показывает реально считываемое количество пикселей. Интерполяционное разрешение – это функция.

2. Динамический диапазон. Это тот интервал оптических плотностей, внутри которого может считывать сканер сигнал изображения.

3. Глубина цвета. Это свойство тесно связано с динамическим диапазоном. Глубина цвета варьируется от 24 до 42. Цифра означает число разрядов квантования на каналы. Амплитудно-цифровой преобразователь характеризует число квантования, то есть обеспечивает видимость сигнала как сплошного.

4. Весьма важным является размер оригинала, который можно разместить на оригинало-держателе.

5. Удобство размещения оригинала в сканере.

6. Скорость работы сканера. Скорость работы сканера зависит от скорости перемещения движущейся части сканера и от скорости обработки информации, которая была получена в результате сканирования. Есть сканеры однопроходные и трехпроходные. Сейчас выпускаются однопроходные сканеры. За один проход считывается за красный, зеленый, синий светофильтры.

7. Удобство обслуживания. Возможность гарантийного и послегарантийного ремонта.

Планшетный сканер: почти все модели имеют съемную крышку, что позволяет сканировать журналы, книги. Дополнительно оснащаются механизмом подачи листов.

Основным отличием планшетных сканеров является то, что их сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Подобные сканеры - достаточно дорогие устройства, но, пожалуй, и наиболее "способные". Для сканирования изображения необходимо открыть крышку сканера, положить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера - при работе с одной из специальных программ, поставляемых с таким сканером. Планшетный сканер - это наиболее распространенный тип сканеров. Такие сканеры представляют собой коробку со стеклом наверху, закрывающимся непрозрачной крышкой. Под стеклом находится перемещающаяся лампа шириной во всё стекло. На время сканирования изображение кладется лицевой стороной на это стекло. В процессе сканирования включенная лампа продвигается от начала изображения до его конца, а полученные данные передаются в память компьютера. Планшетные сканнеры обеспечивают высокое качество сканирования (примерно 1200 точек на дюйм). болезнь сканеров - плохо раб. с чёрным.Понятно, что рассмотренная конструкция сканера позволяет сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги.

Планшетные сканеры. Считываемый материал находится на плоском подвижном или неподвижном оригиналодержателе, проходит построчное считывание изображения. Приемник ПЗС на которые проектирует изображение объектив или линза.

Проекционные сканеры. Напоминают фотоувеличитель и работают почти как фотокамера. Оригинал располагается на подставке под сканирующей головкой изображением вверх. Головка закрепляется на штативе на некоторой высоте, на расстоянии требуемом для размера сканируемого изображения. Внутри камеры небольшой двигатель перемещает линейку ПЗС в фокальной плоскости линзы.

Проекционные сканеры применяются для сканирования с высоким разрешением и качеством слайдов небольшого формата. Существует 2 модификации: с горизонтальным и вертикальным расположением оптической оси считывания

Барабанные сканеры. Оригинал закрепляется на барабане, вращающемся с большой частотой, а фотоприемник, через апертуру точка за точкой считывает изображение с высокой точностью. В качестве фотоприемника используются в основном фотоэлектронные умножители.

В барабанных сканерах оригинал закрепляется на прозрачном барабане, который вращается с большой частотой. Считывающий элемент располагается максимально близко от оригинала. Высокое качество сканирования.