УСТРОЙСТВА ЗА ВЪВЕЖДАНЕ И ЦИФРОВАНЕ НА ИЗОБРАЖЕНИЯ

Още преди 70-те години на миналия век фоторепродукционните машини се смятаха за единствените устройства, които могат да се използват за извършване на репродукция, но в началото на 70-те години на миналия век в тази индустрия настъпиха революционни промени. Той беше заменен с електронно възпроизвеждане или сканиране.

СКАНОВЕ ви позволяват да въвеждате в компютър изображения, представени под формата на текст, рисунки, слайдове, снимки на плосък носител (обикновено на хартия, филм, фотохартия), както и малки обемни обекти. Когато чете изображение, скенерът го представя като набор от точки (пиксели) с различни нива на оптична плътност. Информацията за нивата на оптична плътност на тези точки се анализира, преобразува в двоичен цифров вид и се въвежда за по-нататъшна обработка в системата. Анализът на изображението се извършва чрез сканиране (оттук и името на устройството - скенер). Процесът на сканиране се състои във факта, че чрез преместване на фокусиран светлинен лъч е възможно да се извърши четене на елемент по елемент на двуизмерно изображение. Светлинният поток може да се събира и преобразува в електрически сигнал, подходящ за предаване, обработка и запис.

Основните параметри на скенерите са: разделителна способност, дълбочина на цвета, праг на чувствителност, динамичен диапазон на оптичните плътности, максимални размери на сканиране, коефициент на увеличение.

Резолюция на скенера – стойност, която характеризира броя на четливите елементи на изображението на единица дължина. Обикновено размерът на тази стойност се посочва в точки на инч (dpi). Разделителната способност на входното изображение във вертикална посока се определя от скоростта на движение на оригинала спрямо фотодетектора. Намаляването на скоростта увеличава резолюцията на сканиране.

Област за сканиране определя максималния размер на оригинала, който може да бъде сканиран от устройството. Понякога се използва терминът "максимален формат".

Коефициентът на увеличение показва колко пъти оригиналното изображение може да бъде увеличено по време на сканиране (обикновено в %).

Технология на сканиране:

Изображение в цифрова форма е масив от данни, който описва изображение с помощта на пиксели. По време на процеса на сканиране входното устройство компресира видимата цветова гама с помощта на фотоелектрически преобразуватели.

Съвременните скенери използват два вида фотодетектори:

- фотоумножителни тръби (ФЕУ)

- Устройства със зарядна връзка (CCD)

PMT се използват в барабанни скенери. Във фотоумножителите възниква фототок, който е пропорционален на интензитета на падащата върху него светлина.

Базираният на CCD сензор е електронен компонент в твърдо състояние, съставен от много малки светлочувствителни елементи, които генерират електрически заряд, пропорционален на интензитета на светлината, падаща върху тях.

Устройството на скенерите до голяма степен се определя от използвания фотодетектор. Фотоумножителните тръби се използват в барабанните скенери. CCD се използват предимно в плоски скенери.

Професионалните скенери за използване в системи за предпечат могат да бъдат класифицирани според следните критерии:

- по естеството на местоположението на оригинала: планарни, барабанни скенери

- по естеството на движение на оригинала: скенери с движещ се оригинал, скенери с неподвижен оригинал

- според вида на четените оригинали: цветни и черно-бели скенери

- по режим на сканиране: скенери с едно преминаване (в коитоцветният оригинал се сканира с едно преминаване) и с три преминавания

- по технология на сканиране - PMT скенери и CCD скенери

БАРАБАННИ СКЕНЕРИ

Работата на барабанните скенери се основава на използването на високочувствителни фотоумножители. Те са скъпи, но могат да създават изображения с висока степен на детайлност. При барабанните скенери оригиналът се закрепва със специална лента върху повърхността на прозрачен цилиндър от органично стъкло (барабан), монтиран върху масивна основа, което осигурява неговата стабилност. Барабанът се върти с висока честота, а разположеният до него сканиращ фотодетектор точка по точка разчита изображението с висока точност. В повечето скенери, използвани в печата, PMT се използват като фотодетектори - фотоумножителни тръби.

За осветяване на оригинала се използва мощен ксенонов или халогенен източник на светлина. При сканиране на прозрачни оригинали се използва източник на светлина вътре в барабана, а при сканиране на отразяващи оригинали той се използва извън него, до приемника на радиация.

Основните предимства на барабанните скенери са:

- възможност за сканиране на високо художествени произведения (до 24000 dpi)

- автоматично регулиране на светлината

- Възможност за сканиране на отразяващи и прозрачни оригинали

- възможност за промяна на резолюцията на сканиране в зависимост от необходимата степен на детайлност

Недостатъците на барабанните скенери включват:

- Не могат да се сканират подвързани оригинали

- големи размери и тегло, Барабанният скенер е тежко устройство с големи размери

- невъзможност за сканиране на оригинали на твърда основа

- сложностизтегляне на оригинала. Оригиналът е фиксиран върху барабан, който се върти с висока скорост. За да предотвратите движение на оригинала, той трябва да бъде здраво фиксиран.

Понастоящем, поради високата цена и бързото развитие на плоски скенери, чието качество на сканиране е близко до барабанните скенери, барабанните скенери вече не се произвеждат.

Плоски скенери

Плоските скенери са изградени на принципа на плоското сканиране, при което оригиналът за четене се намира върху плосък подвижен или неподвижен държач за документи. При сканиране на оригинал изображението се чете ред по ред. CCD се използват като приемници и анализатори - устройства със зарядна връзка.

Цветният скенер трябва да различава основните цветове (червено, зелено, синьо). За това се използват различни технологии.

Например, в цветен скенер с един източник на светлина, оригиналът може да бъде сканиран в три преминавания с последователно прилагане на различни филтри (червен, зелен, син).

Съществен недостатък на описания метод е увеличаването на времето за сканиране с 3 пъти и необходимостта от точно подравняване на цветните слоеве, тъй като в противен случай е възможно размазване на детайлите на изображението.

Други скенери могат да използват три източника на светлина: червен, зелен и син. Сканирането в този случай се извършва веднъж и източниците на светлина работят последователно, осветявайки за кратко оригинала. Този метод избягва несъответствието на цветовете, но възниква друга трудност - изборът на източник на светлина със стабилни характеристики.

Еднопроходни цветни скенери с един CCD елемент и един светлинен източник използват филтърна система за разделяне на цветовете. По време на сканираневсеки ред от изображението, три филтъра бързо се заменят един с друг и по този начин последователно се създава цифрово изображение на линията за всеки цвят.

Съвременните плоски скенери осигуряват сканиране на прозрачни и непрозрачни оригинали с максимален формат А-4 или А-3 с резолюция 5000 dpi.

Основните предимства на плоските скенери са:

- сканиране на оригинали с различни размери

- богат асортимент от оригинали. Плоските скенери могат да се използват за сканиране на прозрачни и повечето плоски, непрозрачни оригинали. Устройствата имат капак, който притиска такива нестандартни оригинали, като книга, към работната повърхност

- сканиране на малки триизмерни обекти (ключове, часовници, монети)

- висока скорост на сканиране

Недостатъците включват:

- трудността при подравняване на оригинала върху масата

ЦИФРОВ ФОТОАПАРАТ

Цифровите фотоапарати (фотоапарати) са предназначени за получаване на цифрово изображение чрез фотографиране на различни оригинали, предмети, документи, обекти от природата. Цифровият фотоапарат е много подобен по дизайн на конвенционалния фотоапарат, но вместо фотографски филм, върху който е фиксирано изображението, има CCD сензори. Тези сензори преобразуват изображението, проектирано върху тях от обектива, в цифрова форма.

Камера с три кадъра е предназначена за заснемане на цветни изображения на неподвижни обекти. За да регистрирате цветно изображение, трябва да направите три отделни снимки през три филтъра (червен, зелен, син). Между експонациите дискът със светлинни филтри се завърта така, че в момента на снимане пред матрицата да има червен, зелен или син светлинен филтър.

Технология, реализирана в единичен кадъркамери с един сензор, осигурява висока скорост на цифровизация на изображението, но се характеризира с по-ниска разделителна способност и по-лошо възпроизвеждане на цветовете от технологията "multi-image".

Днес, за повечето задачи, пред които е изправена печатарската индустрия, филмовите фотоапарати все още са за предпочитане пред цифровите. Но цифровата фотография има голям потенциал, който ще бъде реализиран в много близко бъдеще.

---