Класифікація сканерів
В основу класифікації всіх сканерів, що існують у світі, можна покласти всього два основні критерії:
Конструкція. Сканери поділяються на ручні, настільні та барабанні. Настільні, у свою чергу, поділяються на рулонні, планшетні, проекційні, барабанні. Типи оброблюваних зображень. Тут вони поділяються на чорно-білі, сірі та кольорові.
Визначальним фактором для даного критерію є спосіб переміщення головки сканера та оригіналу (читання документа) відносно один одного.
Ручні (handheld) сканери
Це найпростіший тип сканерів. Вони перекладають проблему переміщення пристрою щодо паперу на людину. Для того, щоб робота була найбільш зручною, ручні сканери мають невеликий розмір і за характером роботи нагадують чимось мишу. Основні переваги сканерів цього типу - малі габарити і низька ціна (оскільки відсутня двигун для переміщення головки або протягування паперу), а недоліки випливають із принципу конструкції. За допомогою таких сканерів неможливо ввести зображення великих форматів за один прохід, оскільки головка, що зчитує, має малі габарити (стандартна ширина - 4 дюйми, 105 мм). Але сучасні ручні сканери можуть забезпечувати автоматичну "склейку" зображення, тобто формує ціле зображення з частин, що окремо вводяться. Від того наскільки рівномірно користувач переміщає сканер, залежить ступінь спотворення зображення, що передається в комп'ютер. У зв'язку з перерахованими вище недоліками, досягти високої якості зображення з їх допомогою дуже важко, тому ручні сканери можна використовувати лише обмеженого кола завдань. Крім того, вони зовсім позбавлені інтелектуальності, властивої іншим типам сканерів.
Одним з параметрів, що впливають наробота ручних сканерів, є швидкість сканування.
Для настільних сканерів цей параметр впливає лише на продуктивність і багато в чому визначається способом підключення до комп'ютера. Для ручних сканерів цей параметр набуває особливої ваги. Чим вище допустима швидкість введення, тим простіше користувачу плавно переміщати ручний сканер, і тим самим уникнути спотворень зображення.
На лицьовій панелі ручних сканерів є світлодіодний індикатор, що сигналізує про перевищення допустимої швидкості сканування. Більш того, деякі сканери на додаток до індикатора забезпечені звуковою сигналізацією. На жаль, значення максимально допустимої швидкості сканування далеко не завжди наводиться у технічній документації. Спотворення зображення викликається тим, що сканер не встигає зчитувати і передавати рядки, що вводяться в комп'ютер. Боротися з цим явищем раніше можна було лише одним способом – пересканувати зображення. Також існують сканери, у яких застосовано механізм компенсації пропущених рядків.
Настільні (desktop) сканери
Вони в свою чергу діляться на рулонні (sheetfed), планшетні (flatbed), проекційні (overhead) та барабанні пристрої.
У рулонних сканерів головка стоїть на місці, а папір переміщається щодо неї за допомогою протяжного механізму (як у принтері). Основна перевага – при порівняно низькій ціні сканера – можливість введення документів формату А4. Однак відсканувати книгу вам вдасться лише попередньо розділивши її на окремі аркуші.
Цього недоліку позбавлені планшетні сканери.
У планшетних сканерів скануюча головка переміщається щодо паперу за допомогою крокового двигуна. Це вже серйозний і дорожчий пристрій із великим наборомкоманд та широким діапазоном можливостей. Планшетні сканери чимось нагадують копіювальні апарати - "ксерокси", зовнішній вигляд яких відомий багатьом. Для сканування зображення (чого-небудь) необхідно відкрити кришку сканера, покласти лист на скляну пластину (зображенням вниз), після чого закрити кришку. Все подальше керування процесом сканування здійснюється з клавіатури комп'ютера - під час роботи з однією із спеціальних програм. Спочатку планшетні сканери використовувалися лише для сканування непрозорих оригіналів. Майже всі моделі мають знімну кришку, що дозволяє сканувати "товсті" оригінали (журнали, книги). Додатково деякі моделі можуть оснащуватися механізмом подачі окремих аркушів, що дуже зручно під час роботи пакетного сканування (наприклад, під час роботи з системами розпізнавання символів). Останнім часом багато фірм - лідерів у виробництві планшетних сканерів стали додатково пропонувати слайд - модуль (для сканування прозорих оригіналів). Слайдмодуль має своє, розташоване зверху, джерело світла. Такий слайдмодуль встановлюється на планшетний сканер замість простої кришки та перетворює звичайний планшетний сканер на універсальний.
Усі проекційні сканери можна поділити на кілька підгруп (підтипів).
У проекційних сканерів першого типу зчитує частина переміщається за допомогою мікромеханізму. Цей тип сканерів зовні нагадує проектор. Документ, що вводиться, кладеться на поверхню сканування зображенням вгору. Блок сканування знаходиться зверху. Деякі сканери такого типу не використовують спеціальні джерела світла, їм досить природного освітлення. Хоча дані пристрої забезпечують введення як документів, так і книг, додаючи можливість вводити вкомп'ютер проекції тривимірних предметів, вони мають істотний недолік - низька швидкість сканування.
Проекційні сканери другого типу застосовуються для сканування з високою роздільною здатністю та якістю слайдів невеликого формату, як правило, розміром не більше 4х5 дюймів.
Існує дві модифікації: з горизонтальним та вертикальним розташуванням оптичної осі зчитування. Найбільш популярним в Україні, як, втім, і на Заході є вертикальний проекційний сканер.
Не всі барабанні сканери можна віднести до настільних, оскільки професійні барабанні сканери мають досить значні розміри, хоча існують сучасні модифікації сканерів барабанного типу настільного виконання. Їх мінусом, виходячи із зменшення габаритів, є невеликий формат зображення, що сканується (незначно перевищує формат А4) Основна відмінність барабанних сканерів полягає в тому, що оригінал закріплюється на прозорому барабані, який обертається з великою швидкістю. Зчитуючий елемент знаходиться максимально близько від оригіналу. Ця конструкція забезпечує найбільшу якість сканування. Зазвичай барабанні сканери встановлюють три фотопомножувача і сканування здійснюється за один прохід. "Молодні" моделі у деяких фірм з метою здешевлення використовують замість фотопомножувача фотодіод, як зчитуючий елемент. Барабанні сканери здатні сканувати будь-які типи оригіналів. На відміну від планшетних сканерів зі слайд-модулем, барабанні сканери можуть сканувати прозорі та непрозорі оригінали одночасно.
Існують і комбіновані пристрої. Завдяки використанню комбінованих датчиків, вони мають компактну конструкцію.
Типи зображень, що обробляються
заданому критерію сканери поділяються на чорно-білі, "сірі" та кольорові.
Також, говорячи про тип оригіналу (оброблюваного зображення), мають на увазі два різновиди оригіналів. Це прозорі (негативні та позитивні слайди, які сканують у світлі, що проходить) і непрозорі (скановані у відбитому світлі). Не прозорі оригінали є або аналогові зображення - фотографії, або дискретні - ілюстрації з друкованих видань (у поліграфії напівтоновий друк здійснюється за допомогою растрових точок різного кольору і розміру). Як прозорі, так і непрозорі оригінали можуть бути чорно-білими, "сірими" та кольоровими.
Чорно-білі сканери найпростіші та найдешевші, вони призначені для введення малюнків, тексту, креслень і дозволяють вводити зображення в єдиному режимі - 1 bpp (bit per pixel, біт на піксель). Значення цього біта (1 чи 0) визначає чорну чи білу точку.
"Сірі" сканери (grayscale), як правило, містять аналого-цифровий перетворювач (АЦП) і дозволяють вводити зображення в режимі кілька біт на точку. Кількість градацій сірого для таких сканерів дорівнює 2 n де n - число bpp. Так для bpp = 8 є 2 8 = 256 градацій сірого, а для bpp = 6 - 2 6 = 64 градації.
Однак треба відрізняти "сірі" сканери від емулюючих сірі. Останні підтримують напівтоновий (halftone) режим. При цьому число біт на точку не змінюється і дорівнює 1, а "сірість" досягається за рахунок механізму растрування (dithering), що забезпечує користувачу можливість отримувати "сіру" картинку, скануючи зображення чорно-білому режимі (з числом bpp = 1). Градації "сірого" емулюються, як і друкарської друку, з допомогою щільності чорних точок (тобто. різної кількості чорних точок на одиницю зображення). Відбувається ценаступним чином: все зображення розбивається на ділянки певного розміру (2x2, 4x4, 8x8), які називаються растровим зразком (dither pattern). Для кожної точки ділянки існує значення порога, що відокремлює чорне від білого. Тож цьому сусідні точки, що відрізняються один від одного за ступенем відображення світла, можуть в результаті виявитися однаковими, тоді як при простому чорно-білому скануванні вони були б різними. Розмір ділянки визначає число градацій сірого, яке здатне емулювати сканер.
Растрові зразки бувають кількох різновидів "fine", "coarse", "bayer" і т.д. Для ручних сканерів є можливість вибору з трьох або чотирьох, а вид зразка наперед визначений (2х2, 2х4, 4х4, 4х8 і т.п.). На відміну від них, планшетні сканери надають користувачеві можливість ширшого вибору, а також визначення власних зразків (pattern).
Особливо актуальним напівтоновий (halftone) режим стає, коли скановане зображення необхідно роздрукувати на принтері, оскільки найбільш поширені саме чорно-білі принтери (через дорожнечу напівтонових). Щоб можна було скористатися всіма достоїнствами емуляції сірого при роздруківці, сканувати картинку треба в напівтонному режимі. Дозвіл при скануванні та роздруківці повинні збігатися. Крім того, не рекомендується сканувати зображення, яке не є дійсно "сірим", а було раніше отримане за допомогою растрування, тому що в результаті інтерференції ви побачите на отриманому образі ефект муару.
Муаром взагалі називається щільна шовкова тканина з розлученнями, що переливається на світлі різними відтінками. Ефект муара виникає там, де якесь зображення з регулярною структурою, у певному сенсі дискретне, відтворюється дискретнимспособом, причому з близьким за величиною кроком дискретизації. При скануванні кольоровим сканером також може виникнути ефект, що розглядається. Там він є неприємною для ока, надмірною переливається різними відтінками регулярну структуру.
Бажано, щоб розміри оригіналу перевищували розмір зображення, яке ви повинні отримати. Краще якщо більш ніж удвічі. Це дозволить вам сканувати зображення з меншою роздільною здатністю, що вже на цьому етапі зменшить муар. А також у поліграфії прийнято вважати, що для отримання високоякісного зображення на друку цифрова картинка повинна мати роздільну здатність, що приблизно вдвічі перевищує величину лінеатури растру, з якої воно буде друкуватися.
У кольорових сканерів число біт на точку зазвичай дорівнює 24, тобто по 8 біт на точку для кожного з кольорів (червоний – R, зелений – G та блакитний – B). Відповідно число сприйманих кольорів - 16777216. Спосіб отримання зображення у даного типу сканерів як однопрохідний, так і трипрохідний, в останньому випадку за кожен прохід зчитується все зображення з фільтром заданого кольору (як це було описано вище). Зрозуміло, кольорові сканери можуть працювати і в "сірому", і чорно-білому режимі. Ціна даних сканерів помітно вища.