Для чего нужны следующие устройства компьютера сканер. Что такое сканер? Как это работает

В этой статье я расскажу вам , какие они бывают и для чего нужны.

Сканер — это сканирующая машина, которая делает из аналогового материала — цифровой (электронный). В таком виде файл можно редактировать в дальнейшем на компьютере.

Например мы можем отсканировать бумажную фотографию и получить ее цифровую копию на компьютер. Далее это фото можно обработать, например в программе Adobe Photoshop.

Сканеров достаточно много. Но я дам описание только тех устройств, которые будут полезны дома или в офисе.

Про все сканеры тут и статьи не хватит). Итак, мы будем рассматривать планшетные сканеры, которые используются в офисе и дома. Самое главное во всех сканерах, как и в фотоаппаратах — это матрица. Именно от нее будет зависеть качество. Потом уже от всего остального.

Итак, на что смотреть при покупке сканера:

1)Матрица . Бывают 2-х видов:

• CCD матрица;
• CIS матрица;

Обычный сканер

Сканеры с CCD матрицей самые качественные. Они справляются на отлично со сканированием как обычного текста так и разворота книг. Отличается отличной резкостью и четкостью.

Такая матрица отлично подойдет для сканирования фото и слайдов. Если вы профессионально занимаетесь реставрацией фото или планируете максимально качественно оцифровать фотографии, то вам нужен сканер с такой матрицей. Я например для работы использую фотосканер с CCD матрицей CanoScan 4200 F.

CIS матрицы обычно устанавливаются в бюджетные сканеры. Например, при сканировании разворота книги, может получиться смазанное и не четкое изображение. Сканеры с такой матрицей пригодятся для простого сканирования текстов или фото где не нужна максимальная четкость и качество.

2)Оптическое разрешение матрицы. Под термином разрешение понимается качество. Чем выше разрешающая способность тем лучше качество и детализация картинки. Выражается в точках на дюйм (dpi).

В зависимости от способа сканирования объекта и самих объектов сканирования существуют следующие виды:

Планшетные - наиболее распространённый вид сканеров, поскольку обеспечивает максимальное удобство для пользователя - высокое качество и приемлемую скорость сканирования. Представляет собой планшет, внутри которого под прозрачным стеклом расположен механизм сканирования. Их цена колеблется от 50 до нескольких тысяч долларов.

Планшетный сканер представляет собой устройство с предметным стеклом, на которое кладется сканируемый оригинал, после чего оптическая схема перемещается вдоль оригинала и осуществляется сканирование. По площади сканирования они тоже существенно отличаются от открыточного формата 10х15 до А3 и даже более. Однако 99% сканеров предназначены для работы с объектами размером А4. Сканеры могут быть монохромными, цветными 3-проходными, когда сканирование цветного изображения осуществляется за 3 прохода через разные фильтры, и цветными однопроходными. Среди дешевых сканеров сегодня можно найти только цветные однопроходные сканеры. Хороший сканер (не важно планшетный или пленочный) комплектуется программным обеспечением, в которое встроены инструменты ретуши дефектов, яркости/контраста, восстановления цвета, "растворения" зерна. Чистые программные средства не дороги, но и не достаточно эффективны. В простейшем случае ретушь дефектов осуществляется "размыванием" картинки, а яркости / цвета / контраста - средствами типа: "автоуровень", "автоконтраст", "автоцвет", Photoshop. Драйверы многих сканеров автоматически ищут дефекты (по несложным алгоритмам, учитывающим характерные дефекты негативной или позитивной пленки). Более дорогое ПО, борется с дефектами более эффективно, благодаря настраиваемому (с помощью пользователя) программному механизму поиска дефектов (по цвету, размеру, характеру).

· Ручные - в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится сканировать пользователю вручную, единственным его плюсом является дешевизна и мобильность, при этом он имеет массу недостатков - низкое разрешение, малую скорость работы, узкая полоса сканирования, возможны перекосы изображения, поскольку пользователю будет трудно перемещать сканер с постоянной скоростью. Сегодня ручные сканеры из самого доступного дешевого решения превратились в редкое, узкоспециализированное и очень дорогое, например, для мобильного офиса. Подобные сканеры могут работать автономно от компьютера и сохранять отсканированное изображение в собственной памяти. Эдакий вариант шпионской камеры, например для библиотеки, но за компактность надо платить.

· Барабанные сканеры - применяются в полиграфии, имеют большое разрешение (около 10 тысяч точек на дюйм). Оригинал располагается на внутренней или внешней стенке прозрачного цилиндра (барабана).

· Листопротяжные -лист бумаги вставляется в щель и протягивается по направляющим роликам внутри сканера мимо лампы. Имеет меньшие размеры, по сравнению с планшетным, однако может сканировать только отдельные листы, что ограничивает его применение в основном офисами компаний. Многие модели имеют устройство автоматической подачи, что позволяет быстро сканировать большое количество документов.

o Планетарные сканеры - применяются для сканирования книг или легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом.

o Книжные сканеры - предназначены для сканирования брошюрованных документов. Современные модели профессиональных сканеров позволяют значительно повысить сохранность документов в архивах, благодаря очень деликатному обращению с оригиналами. Современные технологии, используемые при сканировании книг и сшитых документов, позволяют добиваться высоких результатов.

o Книжные сканеры с V-образной колыбелью на основе цифровых фотоаппаратов. Являются подвидом планетарных сканеров, однако имеют ряд отличий, среди которых V-образная колыбель, позволяющая сканировать книгу не раскрывая ее полностью, в режиме бережного сканирования, поэтому часто используется библиотеками. Прижимное стекло, входящее в состав конструкции, обеспечивает выпрямление страниц книги, и, следовательно, изображения без искажений.

Кроме того существуют Слайд-сканеры (как ясно из названия, служат для сканирования плёночных слайдов), выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к обычным сканерам, Сканеры штрих-кода (небольшие, компактные модели для сканирования штрих-кодов товара в магазинах).

Здравствуйте, дорогие читатели блога ! Добро пожаловать на мой сайт. В данном посте мною рассмотрены такие понятия как сканеры , виды сканеров и области их применения.

Сканером называется устройство, предназначенное для преобразования изображения материальных объектов в цифровой вид. Объектами сканирования являются документы, книги, журналы, рисунки и фотографии, слайды и негативы, а иногда даже объемные предметы.

Современные сканеры могут быть реализованы как в виде компьютерного периферийного устройства, так и в виде автономного девайса.

Давайте рассмотрим виды сканеров и области их применения.

Планшетные сканеры.

Это наиболее распространенный тип. Здесь сканируемый оригинал располагается на прозрачном планшете. Каретка с лампой, оптической системой и матрицей светочувствительных элементов движется вдоль планшета, считывая изображение с поверхности оригинала и преобразовывая его в цифровой код. Благодаря доступным ценам, легкости использования и возможности работы практически со всеми видами оригиналов, этот вид сканеров широко распространен как среди простых пользователей, так и среди профессионалов.

Пленочные сканеры.

В отличие от предыдущего, данный тип является специализированым и предназначен только для сканирования прозрачных оригиналов, таких как слайды, негативы и диапозитивы. Сканеры данного типа в основном используются фотографами или работниками фотостудий и фотолабораторий, т.е. имеют популярность среди профессионалов. Пользователи, которые сканируют пленки от случая к случаю, предпочитают использовать не столь дорогие планшетные сканеры со слайд-модулем, или обращаться в те же фотостудии.

Барабанные сканеры.

Свое название этот тип получил благодаря вращающемуся барабану, на который крепится сканируемый оригинал. Луч света от оригинала направляется на фотоэлектронный умножитель который преобразует его воздействие в электронный сигнал. Так при вращении барабана, точка за точкой формируется цифровое изображение.

Барабанные сканеры обеспечивают наивысшее качество сканирования среди всех типов. Но из-за больших габаритов и высокой стоимости такие устройства могут позволить себе только крупные организации. Основная область применения барабанных сканеров – полиграфия.

Протяжные сканеры.

Данный тип предназначен в основном для офисов. Такие сканеры позволяют автоматизировать процесс сканирования офисной документации. Ролики системы автоматической подачи листов протягивают сканируемый оригинал перед неподвижной фотосчитывающей системой, которая преобразует отраженный от поверхности оригинала свет в последовательность электронных сигналов. К сожалению, этот тип предназначен только для сканирования отдельных листов (поэтому иногда такие сканеры называют листовыми). Со сшитыми документами, книгой или журналом таким устройствам не справится.

Книжные или планетарные сканеры.

Книжными такие сканеры названы потому, что их основное предназначение – сканирование разворотов книг. Оригинал располагается сканируемой поверхностью вверх на специальной подставке или в V-образной колыбели. Сверху, на значительном удалении, располагается сканирующая головка или камера. Снимки страниц передаются в компьютер для последующей обработки.

Такие сканеры используются в библиотеках и музеях для оцифровки книжных фондов. К основным достоинствам данного типа можно отнести высокую скорость и максимально щадящий оригиналы режим сканирования.

Ручные сканеры.

Основным достоинством ручных сканеров является их портативность. Сканирование, в данном случае производится путем протягивания сканера вдоль поверхности оригинала. Качество скана при этом не очень высокое, но его вполне достаточно для использования таких устройств в качестве дорожного сканирующего устройства совместно с ноутбуком или планшетом.

На этом мой обзор закончен. Более подробно каждый тип сканера будет рассмотрен в последующих статьях. Надеюсь что приведенная здесь информация оказалась вам полезной.

Напоследок предлагаю Вам посмотреть видеоролик об еще одном виде сканирующих устройств – сканер-мышь.

Время чтения:3 минуты

Сканером называют механическое устройство, позволяющее преобразовывать различные объекты (текст, изображение, фото, документы) в цифровой формат (точнее, в картинку) с последующим их сохранением в памяти компьютерного устройства.

• Ска́нер (англ. scanner) - устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта и помещает его в память компьютера. Процесс получения этой копии называется сканированием. Если принтеры выводят информацию из компьютера, то сканеры, наоборот, переносят информацию с бумажных документов в память компьютера.
• Сканеры бывают разные: ручные, рулонные, планшетные, проекционные. Одни из них узкоспециализированные и применяются для считывания штрих-кодов или пластиковых карт , другие (планшетные сканеры) используются для домашних или офисных потребностей. В настоящее время их покупают преимущественно для сканирования текстов или перевода существующего бумажного фото-архива в цифровой.

Часто в комплекте со сканером продаются и несложные программы обработки текстовых файлов. Например, программа “Fine reader sprint” позволяет компьютеру распознавать сканируемые тексты, следовательно – работать с ними в “Microsoft Word”. Если специальная программа отсутствует, компьютер будет воспринимать сканируемый текст как обычное изображение. Также в комплекте со многими сканерами дополнительно идут специальные программы для обработки графических изображений – например, программа “Фото-экспресс”.

Характеристики сканера, от которых зависит его выбор и цена

При выборе сканера нужно обращать внимание на способ его подключения к компьютеру. Сканеры старых моделей чаще всего подключаются с помощью LPT-порта , современные – с помощью USB-порта , который значительно увеличивает скорость передачи данных между сканером и компьютером, особенно спецификация USB 2.0

На цену планшетного сканера влияют такие параметры:

• Фирма-производитель сканера. Самыми дорогими являются устройства производства Hewlett Packard и Canon.
• Максимальное разрешение сканера – количества элементарных точек (пикселей) на его приемной матрице. Чем больше точек, тем более качественным получится сканируемое изображение. На сегодня разрешение большинства сканеров находится в границах от 1200х600 dpi до 4800х2400 dpi. С помощью специальных программ разрешение некоторых моделей сканеров можно значительно увеличить – до 10-19 тысяч dpi.
• Наличие в сканере слайд-модуля – устройства, позволяющего сканировать изображение с негативной или позитивной фотопленки. Также некоторые сканеры предоставляют возможность отправлять факсы.
• Наличие автоподатчика документов, позволяющего сканировать сразу пачку документов.
• Формат сканера. Примерно 85% существующих сканеров имеют стандартный формат А4, сканеры больших форматов значительно дороже.
• Также стоимость сканера в определенной степени зависит от максимальной скорости сканирования, однако этот параметр производителями чаще всего не указывается. В целом, в более дорогих моделях скорость сканирования преимущественно выше.

• Разрешение, которое необходимо использовать при сканировании определяется устройством вывода, которое вы используете:
  • Для вывода на экран один к одному (презентации, Web дизайн) достаточно задать 72 или 100 точек на дюйм, так как все мониторы выдают либо 72, либо 96 точек на дюйм.
  • При использование струйного принтера при выводе цветных изображений достаточно задать (Разрешение сканера = Разрешение принтера/3), так как производители принтеров указывают максимальное разрешение принтеров, при печати в цвете струйные принтеры используют три точки для создания одной точки, получаемой со сканера. То есть и здесь Вам хватит 200 - 250 точек на дюйм. Тогда в каких случаях нужно большое разрешение? Ответ: если требуется увеличивать или растягивать изображение, снятое с оригинала. Подумайте, может у Вас никогда и не возникнет такая потребность, а переплатить придется достаточно много.
• Для любого сканера и любых параметров настройки качество и точность цветопередачи меняются в зависимости от дисплея или принтера, используемых вами для просмотра или печати результатов сканирования. Изображения, которые хорошо выглядят на экране, необязательно будут так же хорошо выглядеть при распечатке на принтере, а качественные изображения, полученные на принтере, могут выглядеть не столь хорошо на экране. Если вы захотите выполнить калибровки для экрана и принтера, то при сканировании убедитесь, что пользуетесь соответствующим калибровочным файлом. Для этого обычно нужно сообщить драйверу Twain, на каком устройстве вы собираетесь получать окончательное изображение.
• Twain драйвер сканера - это программное приложение с графическим интерфейсом, которое несет на себе функции панели управления сканером и осуществляет передачу данных от сканера в программное приложение, из которого вы вызываете сканер. С помощью Twain драйвера производится установка параметров и области сканирования, предварительное сканирование и просмотр, обеспечивается возможность цветокорректировки и постобработки получаемого изображения.

Итак, как правильно выбрать сканер?

Ответ очень прост - покупайте сканер для конкретных работ. При покупке этого устройства нельзя применять принцип "чем мощнее, тем лучше". Сканер всегда покупается под определенные задачи, и если вы купите сканер с лучшими техническими характеристиками чем необходимо для ваших требований, то вы просто переплатите деньги.

Введение

1. Виды сканеров

2. Характеристики сканеров

3. Программное обеспечение

4. Производители

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Сканер (англ. scanner) - это устройства ввода текстовой или графической информации в компьютер путем преобразования ее в цифровой вид для последующего использования, обработки, хранения или вывода.

В 1857 году флорентийский аббат Джованни Казелли (Giovanni Caselli) изобрёл прибор для передачи изображения на расстояние, названный впоследствии пантелеграф . Передаваемая картинка наносилась на барабан токопроводящими чернилами и считывалась с помощью иглы.

В 1902 году, немецким физиком Артуром Корном (Arthur Korn) была запатентована технология фотоэлектрического сканирования, получившая впоследствии название телефакс . Передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал и через расположенные на оси барабана призму и объектив попадал на селеновый фотоприёмник. Эта технология до сих пор применяется в барабанных сканерах.

В дальнейшем, с развитием полупроводников, усовершенствовался фотоприёмник, был изобретен планшетный способ сканирования, но сам принцип оцифровки изображения остаётся почти неизменным.

1. ВИДЫ СКАНЕРОВ

В зависимости от способа сканирования объекта и самих объектов сканирования существуют следующие виды сканеров:

Планшетные - наиболее распространённый вид сканеров, поскольку обеспечивает максимальное удобство для пользователя - высокое качество и приемлемую скорость сканирования. Представляет собой планшет, внутри которого под прозрачным стеклом расположен механизм сканирования.

Сканируемый объект кладется на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа, движение которой регулируется шаговым двигателем.

Свет, отраженный от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу, Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения. Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в двоичном виде и, после обработки в контроллере сканера через интерфейс с компьютером поступает в драйвер сканера - обычно это так называемый TWAIN-модуль, с которым уже взаимодействуют прикладные программы.

За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, которые потом объединяются программным обеспечением в общее изображение.

В качестве линейного источника света используется люминесцентная лампа со спектром света, близким к дневному свету, а в качестве приёмника – используется линейка ПЗС (прибор с зарядовой связью).

Ручные - в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится сканировать пользователю вручную, единственным его плюсом является дешевизна и мобильность, при этом он имеет массу недостатков - низкое разрешение, малую скорость работы, узкую полосу сканирования (до 10-ти см.), возможны перекосы изображения, поскольку пользователю будет трудно перемещать сканер с постоянной скоростью.

Листопротяжные - лист бумаги вставляется в щель и протягивается по направляющим роликам внутри сканера мимо лампы. Имеет меньшие размеры, по сравнению с планшетным, однако может сканировать только отдельные листы, что ограничивает его применение в основном офисами компаний. Многие модели имеют устройство автоматической подачи, что позволяет быстро сканировать большое количество документов.

Книжные сканеры - предназначены для сканирования брошюрованных документов. Современные модели профессиональных сканеров позволяют значительно повысить сохранность документов в архивах, благодаря очень деликатному обращению с оригиналами. Сканирование производится лицевой стороной вверх. Программное обеспечение, используемое в книжных сканерах позволяет устранять дефекты, сглаживать искажения, редактировать полученные отсканированные страницы. Книжные сканеры обладает уникальной функцией "устранения перегиба" книги, которая обеспечивает отличное качество отсканированного (или напечатанного) изображения.

Планетарные сканеры - применяются для сканирования книг или легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом (как в планшетных сканерах).

Барабанные сканеры - Барабанные сканеры, по светочувствительности, значительно превосходящие потребительские планшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков. Разрешение таких сканеров обычно составляет 8000-11000 точек на дюйм и более.

В барабанных сканерах оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного барабана. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования очень напоминает работу токарно-винторезного станка. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) сфокусированный луч света попадает на расщепляющую систему (призму или блок зеркал) и через три светофильтра попадает на светочувствительные элементы - фотоэлектронные умножители.

В качестве точечного источника света используются галогенные или ксеноновые лампы мощностью 30-75 Вт, т.к. они сочетают высокую интенсивность излучения с достаточно равномерным распределением мощности во всем диапазоне спектра излучения.

Слайд-сканеры - как ясно из названия, служат для сканирования плёночных слайдов, выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к обычным сканерам.

Сканеры штрих-кода - небольшие, компактные модели для сканирования штрих-кодов товара в магазинах.

3 D -сканеры - устройства, анализирующие физический объект, и c помощью полученных данных, создающие 3d модель. Они используются для инженерного анализа, контроля, дизайна, в играх и развлечениях (создание цифровых моделей персонажей), в медицине и других сферах.

Трехмерное или 3D-сканирование – это процесс перевода физической формы реального объекта в цифровую форму, т.е. получение трехмерной компьютерной модели объекта.

Для того, чтобы сканер «привязался» к сканируемому объекту, на объект перед сканированием наклеиваются специальные индексные метки-привязки. Совокупность этих меток формирует уникальную, связанную с объектом систему координат, в которых строится поверхность. В случае с оптическим сканером эти точки служат для склейки отдельных сканов между собой.

Все блестящие, зеркальные или прозрачные поверхности объекта покрываются антибликовым составом, создающим белую матовую поверхность пригодную для оптического или лазерного 3D-сканирования.

На выходе со сканера получают треугольную полигональную модель объекта.

3D-сканеры делятся на два типа по методу сканирования:

· Контактный, такой метод основывается на непосредственном контакте сканера с исследуемым объектом.

Контактные 3D сканеры построены по принципу обвода модели специальным высокочувствительным щупом, с помощью него в компьютер передаются трехмерные координаты сканируемой модели.

· Бесконтактный.

Неконтактные устройства в свою очередь можно разделить на две отдельные категории:

· Активные сканеры

· Пассивные сканеры

Активные сканеры излучают на объект некоторые направленные волны (свет, луч лазера, ультразвук или рентгеновские лучи) и обнаруживают их отражение для анализа.

Пассивные сканеры не излучают ничего на объект, а вместо этого полагаются на обнаружение отраженного окружающего излучения. Большинство сканеров такого типа обнаруживает видимый свет - легкодоступное окружающее излучение.

Ультразвуковые сканеры (УЗИ-сканеры) – используются в медицине для исследования внутренних органов человека.

Работа УЗИ - сканера основывается на том, что ультразвуковые колебания при распространении подчиняются законам геометрической оптики. Любая среда, в том числе и ткани организма, препятствует распространению ультразвука, то есть обладает различным акустическим сопротивлением, величина которого зависит от их плотности и скорости ультразвука.

Достигнув границы двух сред с различным акустическим сопротивлением, пучок ультразвуковых волн претерпевает существенные изменения: одна его часть продолжает распространяться в новой среде, в той или иной степени поглощаясь ею, другая - отражается. Коэффициент отражения зависит от разности величин акустического сопротивления граничащих друг с другом тканей: чем это различие больше, тем больше отражение и, естественно, больше амплитуда зарегистрированного сигнала, а значит, тем светлее и ярче он будет выглядеть на экране аппарата. Полным отражателем является граница между тканями и воздухом.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ СКАНЕРОВ:

Вид оригинала . Сканирование может осуществляться в проходящем свете (для оригиналов на прозрачной подложке) или отраженном (для оригиналов на непрозрачной подложке). Сканирование негативов отличается особой сложностью, поскольку этот процесс не сводится к простому инвертированию градаций цвета от негатива до позитива. Чтобы точно оцифровать цвет в негативах, сканер должен компенсировать цветную фотографическую вуаль на оригинале. Есть несколько способов решения этой проблемы: аппаратная обработка, программные алгоритмы перехода от негатива к позитиву или справочные таблицы для конкретных типов фотопленки.