Skanery i digitizery

Rodzaje skanerów: skaner ręczny skaner płaski skaner bębnowy skaner do slajdów skaner kodów kreskowych

Skaner ręczny

Skaner płaski

Przetwornik CCD CCD (ang. Charge Coupled Device) technologia stosowana w skanerach płaskich. Układ wielu elementów światłoczułych, z których każdy rejestruje, a następnie pozwala odczytać sygnał elektryczny proporcjonalny do ilości padającego na niego światła. W cyfrowych aparatach fotograficznych najczęściej stosowane są filtry barwne, dające możliwość rejestracji natężenia określonej szerokości spektrum światła w danym punkcie matrycy. , elementy CCD tworzą tzw. macierz, umieszczoną na specjalnym ramieniu przesuwanym wzdłuż szyby, na której układa się dokumenty. podczas skanowania materiał oświetlany jest przez lampę (ksenonową, halogenową, fluorescencyjną)

Przetwornik CCD

Skaner CIS CIS (ang. Contact Image Sensor), brak soczewek i luster, sensory optyczne umieszczone pod szybą, zwiększono trwałość, zmniejszono koszty produkcji oraz wysokość skanerów, lampę zastąpiono diodami elektroluminescencyjnymi (emitującymi światło w trzech kolorach podstawowych: czerwonym, niebieskim i zielonym), brak możliwości skanowania takich obiektów, jak monety, biżuteria czy też obrazów drukowanych na papierze czerpanym

Skaner CIS CIS (ang. Contact Image Sensor) Skanery wykorzystujące w swojej pracy technologię CIS wykonują swoje zadania w skali 1:1, co z kolei umożliwiło rezygnację ze stosowanych uprzednio systemów luster i soczewek. Taka sytuacja spowodowała z kolei eliminację problemów ze zniekształceniami optycznymi i ewentualnymi przebarwieniami kolorów. Skanery te nie posiadają delikatnych, dość sporych zwierciadeł i soczewek, dlatego też są mniejsze od swoich poprzedników tworzonych w technologii CCD. Dioda LED, w przeciwieństwie do lamp używanych w skanerach CCD, nie musi być rozgrzewana każdorazowo przed skanowaniem, bowiem po włączeniu urządzenia jest ona od razu gotowa do pracy. Zaletą skanerów posiadających diody LED jest niewielkie zużycie energii, co oczywiście ma znaczenie przede wszystkim wtedy, gdy na co dzień skanujemy większą ilość rzeczy. Skanery w technologii CIS mogą być zasilane bezpośrednio z portu USB, dzięki czemu stają się idealne do zastosowań mobilnych. Minusem diod LED obecnych w tychże skanerach jest niskie natężenie dostarczanego przez nie światła, dlatego też konieczne jest, aby skanowany dokument leżał płasko na tafli skanera.

Skaner CIS

Widmo elektromagnetyczne

Model kolorów według CIE Nasze oko może odebrać tylko małą część z istniejących długości fal elektromagnetycznych. Mimo to widmo widzialne zawiera miliardy kolorów - dużo więcej niż jakikolwiek skaner, monitor, drukarka czy telewizor może odtworzyć. Percepcyjne przestrzenie barw używane obecnie są odmianami pierwszego modelu opracowanego w 1920 roku przez CIE (fr. Commission International de 1'Eclairage). Trójwymiarowa przestrzeń barw CIE opisuje każdą możliwą do percepcji barwę za pomocą trzech współrzędnych na osiach w przestrzeni trójwymiarowej. Jedna współrzędna przedstawia luminancję (jasność - najjaśniejszy składnik barwy, który sam w sobie nie jest barwą), dwie pozostałe współrzędne odpowiadają nasyceniu barw lub wartościom odcieni barw. Paleta barw CIE jest dużo obszerniejsza niż palety przestrzeni addytywnej RGB (Red, Green, Blue - czerwony, zielony niebieski) i substraktywnej CMYK (Cyjan, Magenta, Yelow, blacK - niebiesko-zielony, purpurowy, żółty i czarny). Inne przestrzenie barw to: LAB (L - jaskrawość i kontrast, A - zakres barw od purpury do zieleni, B - zakres barw od żółci do błękitu), HLS (ang. hue, lighness, saturation - kolor, jasność, nasycenie), HSB (ang. hue, saturation, brightness - barwa, nasycenie, jaskrawość), YCC (Y - luminacja/jasność, C - zakres barw od purpury do zieleni, C - zakres barw od żółci do błękitu).

Model kolorów według CIE

Model kolorów według CIE

Parametry skanerów Rozdzielczość optyczna - opisuje ilość faktycznych informacji, które system optyczny urządzenia może próbkować. Czynniki wpływające na rozdzielczość optyczną różnią się w zależności od urządzenia. W skanerach płaskich, maksymalna rozdzielczość optyczna zależy od dwóch rzeczy: liczby pojedynczych czujników w przetworniku CCD oraz maksymalnej szerokości obrazu oryginalnego, który może zostać zeskanowany. Jeśli przetwornik CCD składa się z 5100 komórek i skaner może odczytywać obrazy o szerokości do 8,5 cala wówczas jego maksymalna pozioma rozdzielczość optyczna wynosi 600 ppi (punktów na cal)(5100 / 8,5). Odległość pokonywana przez głowicę skanującą rzutuje na rozdzielczość pionową, która może być wyższa niż rozdzielczość optyczna. Rozdzielczość interpolowana - oprogramowanie skanerów może sztucznie podwyższyć rozdzielczość skanowanego obrazu ponad rzeczywiste mechaniczne i elektroniczne możliwości urządzenia. Odbywa się to na drodze obliczeń matematycznych. Między dwa punkty obrazu wstawiane są kolejne, których jasność i kolor są wyliczane na podstawie parametrów punktów sąsiednich.

Parametry skanerów dpi (ang. dots per inch) – liczba plamek przypadająca na cal długości, jednostka stosowana do określenia rozdzielczości drukarek, ploterów, naświetlarek itp. 300 dpi oznacza rozdzielczość 300x300 ppi (pixels per inch – pikseli na cal) oznacza, że skaner potrafi na odcinku 1 cala zinterpretować 100 różnych obszarów, z których każdemu odpowiadać będzie jeden punkt obrazu wynikowego kalibracja - regulacja przetwarzania informacji o obrazie mająca na celu zapewnienie maksymalnej zgodności przedstawianych kolorów z oryginalnymi barwami

Parametry skanerów Głębia koloru Liczba bit/pixel Ilość kolorów 1 2 8 256 24 16,7miliona

Rozmiar zdjęcia Rozmiary zdjęcia Rozdzielczość i liczba bitów na piksel (dpi) mają decydujący wpływ na wielkość pliku graficznego, powstałego przy skanowaniu (oraz na prędkość skanowania). Jeżeli powierzchnię o wymiarach 2,54 x 2,54 cm (1 x 1 cal) zeskanujemy w rozdzielczości 300 dpi w trybie 24-bit, to skaner odczyta 300 x 300, czyli 90 tysięcy pikseli, a plik graficzny powstały w wyniku skanowania będzie miał niedużą wielkość(90000*24b) 2'160'000 bitów, czyli ok. 264 KiloBajtów (1 Bajt to 8 bitów).

Rozmiar zdjęcia Cała strona A4 (210×297)mm lub (8,3x11,7)cala w 300 dpi i kolorze 24-bit, 300*8,3x300*11,7 czyli 2490x3510 a to już blisko 9 mln pikseli a objętość zapisanego pliku to około 25 MB (9 mln * 24)8b. Jeżeli jednak przyjdzie nam do głowy skanowanie strony A4 w 2400 dpi i 48-bit, to plik osiągnie ... ponad 3 GB!

Jaką rozdzielczość stosować Wystarczająca docelowa rozdzielczość obrazu, który ma być wydrukowany to 300 dpi. Obraz wyświetlany na monitorze ma 72 lub 96 dpi. Dobre efekty daje skanowanie obrazu w rozdzielczości wyższej (np. 600 dpi), a następnie w programie graficznym zamiana na niższą (np. 300 dpi). Wysokie rozdzielczości, jak np. 1200 czy 2400 dpi, stosuje się w praktyce tylko do skanowania małych obiektów, które mają być wielokrotnie powiększone do druku.

Parametry skanerów TWAIN - standard definiujący sposób transmisji danych pomiędzy urządzeniem zapisującym obraz w postaci cyfrowej, a aplikacją graficzną, która przetwarza te dane

Interfejsy LPT USB SCSI

Digitizer Tablet (rzad. digitizer) –urządzenie wskazujące służące przede wszystkim do rysowania elementów graficznych na komputerze. Tablet składa się ze specjalnej podkładki oraz wskaźnika zwanego piórkiem (rysikiem), zwykle w kształcie długopisu. Ruch rysika po podkładce jest przenoszony do komputera jako informacja o bieżącym położeniu oraz o sile nacisku wskaźnika na tablet. Bardziej złożone konstrukcje rejestrują również nachylenie i obrót (wokół własnej osi i względem powierzchni tabletu) celem odwzorowania tego ruchu przy np. dokładnej imitacji smugi farby z pędzla.

Digitizer