Видове и характеристики на скенерите

1. Видове скенери

2. Характеристики на скенерите

3. Софтуер

Скенер(англ. scanner) е устройство за въвеждане на текстова или графична информация в компютър чрез преобразуването й в цифрова форма за последващо използване, обработка, съхранение или извеждане.

През 1857 г. флорентинският абат Джовани Казели изобретява устройство за предаване на изображения на разстояние, по-късно нареченопантелеграф. Предадената картина се нанася върху барабана с проводящо мастило и се чете с игла.

През 1902 г. немският физик Артур Корн патентова технологията на фотоелектричното сканиране, по-късно нареченателефакс. Преданото изображение беше фиксирано върху прозрачен въртящ се барабан, лъч светлина от лампа, движеща се по оста на барабана, премина през оригинала и през призма и леща, разположени на оста на барабана, падна върху селенов фотодетектор. Тази технология все още се използва в барабанните скенери.

По-късно, с развитието на полупроводниците, фотодетекторът е подобрен, изобретен е методът за плоско сканиране, но самият принцип на цифровизация на изображението остава почти непроменен.

В зависимост от метода на сканиране на обект и самите обекти има следните видове скенери:

Плоските скенери са най-разпространеният вид скенери, тъй като осигуряват максимално удобство за потребителя - високо качество и приемлива скорост на сканиране. Това е таблет, вътре в който под прозрачно стъкло е разположен сканиращ механизъм.

Обектът за сканиране се поставя върху стъклото на таблета с повърхността за сканиране.надолу. Под стъклото има подвижна лампа, чието движение се управлява от стъпков двигател.

Отразената от обекта светлина навлиза в чувствителната матрица чрез система от огледала.Приемащият елемент преобразува нивото на осветеност в ниво на напрежение. Освен това, след възможна корекция и обработка, аналоговият сигнал се подава към аналогово-цифровия преобразувател (ADC). От ADC информацията излиза вече в двоичен вид и след обработка в контролера на скенера, през интерфейса с компютъра, тя влиза в драйвера на скенера - обикновено това е така нареченият TWAIN модул, с който вече взаимодействат приложните програми.

За всяка стъпка на двигателя се сканира лента от обекта, която след това се комбинира от софтуера в общо изображение.

Като линеен източник на светлина се използва флуоресцентна лампа със светлинен спектър, близък до дневната, а като приемник се използва линия CCD (charge-coupled device).

Ръчно - те нямат двигател, следователно потребителят трябва да сканира обекта ръчно, единственото му предимство е евтиността и мобилността, докато има много недостатъци - ниска разделителна способност, ниска скорост, тясна лента на сканиране (до 10 см), възможни са изкривявания на изображението, тъй като ще бъде трудно за потребителя да движи скенера с постоянна скорост.

Транспортиране на листа - лист хартия се вкарва в слота и се издърпва по направляващите ролки вътре в скенера покрай лампата. Той е по-малък от плоския, но може да сканира само отделни листове, което ограничава използването му предимно в офисите на компаниите. Много модели имат автоматично подаващо устройство, което ви позволява бързо да сканирате голям брой документи.

Скенери за книги – проектираниза сканиране на подвързани документи. Съвременните модели професионални скенери могат значително да повишат безопасността на документите в архивите, благодарение на много деликатното боравене с оригиналите. Сканирането се извършва с лицето нагоре. Софтуерът, използван в скенерите за книги, ви позволява да елиминирате дефекти, да изглаждате изкривяванията и да редактирате получените сканирани страници. Скенерите за книги имат уникална функция за "де-кинк" на книгата, която гарантира отлично качество на сканираното (или отпечатано) изображение.

Планетарни скенери – служат за сканиране на книги или лесно повредени документи. При сканиране няма контакт със сканирания обект (както при плоските скенери).

Барабанни скенери - Барабанните скенери, със светлочувствителност, далеч по-добра от потребителските плоски устройства, се използват изключително в печатарската индустрия, където се изисква висококачествено възпроизвеждане на професионални снимки. Разделителната способност на такива скенери обикновено е 8000-11000 dpi или повече.

При барабанните скенери оригиналите се поставят от вътрешната или външната (в зависимост от модела) страна на прозрачния барабан. След монтирането на оригинала барабанът се задвижва. За един оборот се чете един ред от пиксели, така че процесът на сканиране е много подобен на работата на струг за рязане на винтове. Фокусиран лъч светлина, преминаващ през предметно стъкло (или отразен от непрозрачен оригинал), попада на разделителна система (призма или блок от огледала) и през три светлинни филтъра попада на светлочувствителни елементи - фотоумножители.

Като точков източник на светлина, халогенни или ксенонови лампи с мощност 30-75Вт, защото те съчетават висок интензитет на излъчване с доста равномерно разпределение на мощността в целия диапазон на радиационния спектър.

Скенери за диапозитиви - както подсказва името, те се използват за сканиране на филмови диапозитиви, произвеждат се както като самостоятелни устройства, така и като допълнителни модули към конвенционалните скенери.

Баркод скенерите са малки, компактни модели за сканиране на продуктови баркодове в магазините.

3D-скенеритеса устройства, които анализират физически обект и, използвайки получените данни, създават 3d модел. Използват се за инженерен анализ, контрол, дизайн, игри и забавление (създаване на цифрови модели на герои), медицина и други области.

Триизмерното или 3D сканиране е процес на превеждане на физическата форма на реален обект в цифрова форма, т.е. получаване на триизмерен компютърен модел на обекта.

За да може скенерът да се „прикрепи“ към обекта, който се сканира, към обекта преди сканиране се залепват специални индексни маркировки. Комбинацията от тези етикети образува уникална координатна система, свързана с обекта, в който е изградена повърхността. В случай на оптичен скенер, тези точки служат за залепване на отделни сканирания.

Всички лъскави, огледални или прозрачни повърхности на обекта са покрити с антирефлексно съединение, което създава бяла матова повърхност, подходяща за оптично или лазерно 3D сканиране.

На изхода от скенера се получава триъгълен многоъгълен модел на обекта.

3D скенерите се разделят на два вида според метода на сканиране:

Контакт, такъв метод се основава на директния контакт на скенера с обекта, който се изследва.

Контактните 3D скенери са изградени на принципа на байпас на моделаспециална високочувствителна сонда, с помощта на която триизмерните координати на сканирания модел се предават на компютъра.

Активните скенери излъчват някои насочени вълни (светлина, лазерен лъч, ултразвук или рентгенови лъчи) върху обект и откриват тяхното отражение за анализ.

Пасивните скенери не излъчват нищо към обекта, а вместо това разчитат на откриване на отразена околна радиация. Повечето скенери от този тип откриват видима светлина, лесно достъпна околна радиация.

Ултразвуковите скенери(ултразвукови скенери) се използват в медицината за изследване на вътрешните органи на човек.

Работата на ултразвуковия скенер се основава на факта, че ултразвуковите вибрации по време на разпространение се подчиняват на законите на геометричната оптика. Всяка среда, включително тъканите на тялото, предотвратява разпространението на ултразвук, т.е. има различно акустично съпротивление, чиято стойност зависи от тяхната плътност и скоростта на ултразвука.

Достигайки границата на две среди с различен акустичен импеданс, ултразвуковият лъч претърпява значителни промени: една част от него продължава да се разпространява в новата среда, поглъщайки се в една или друга степен от нея, а другата част се отразява. Коефициентът на отражение зависи от разликата в стойностите на акустичния импеданс на съседните тъкани: колкото по-голяма е тази разлика, толкова по-голямо е отражението и, разбира се, колкото по-голяма е амплитудата на записания сигнал, което означава, че толкова по-лек и по-ярък ще изглежда на екрана на устройството. Пълният рефлектор е границата между тъканите и въздуха.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ НА СКЕНЕРИТЕ:

Оригинален изглед. Сканирането може да се извърши в пропускаща светлина (за оригинали върху прозрачен субстрат) или отразена светлина (за оригиналивърху непрозрачен субстрат). Сканирането на негативи е особено трудно, тъй като процесът не се състои само в обръщане на цветовите градации от негатив към позитив. За точно дигитализиране на цвета в негативи, скенерът трябва да компенсира цветния фотографски воал върху оригинала. Има няколко начина за решаване на този проблем: хардуерна обработка, софтуерни алгоритми за превключване от негатив към позитив или справочни таблици за специфични видове фотографски филми.