Способы формирования изображения

Способов формирования изображения три. Они соответственно осуществляются прибором с зарядовой связью (ПЗС), фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) или так называемым контактным датчиком. ПЗС — это твердотельный электронный компонент, состоящий из множества миниатюрных датчиков, преобразующих падающий на них свет в пропорциональный его интенсивности электрический заряд. В основу ПЗС положена чувствительность проводимости p – n – перехода обыкновенного полупроводникового диода к степени его освещенности. На p — n — переходе создается заряд, который уменьшается со скоростью, зависящей от освещенности. Чем меньше заряд, тем больше ток через диод. В зависимости от типа сканера ПЗС могут иметь различную конфигурацию. При линейном способе считывания микродатчики ПЗС размещаются на кристалле в одну линию (для трехпроходного сканирования) или три линии (для однопроходного сканирования). Дешевые сканеры обрабатывают оригинал за три прохода, боле дорогие и качественные используют второй способ, который лучше, т. к. более производительный. Способ относительно недорог и позволяет сканировать с высоким качеством, поэтому ПЗС – сканеры являются наиболее распространенными. ПЗС также широко используется в

цифровых камерах.

В барабанных сканерах в качестве светочувствительных приборов применяются фотоэлектронные умножители. Источником света служит ксеноновая или вольфрамогалогенная лампа. Ее излучение с помощью системы конденсаторных линз и волоконной оптики фокусируется на чрезвычайно небольшой области сканируемого объекта. ФЭУ осуществляют электронное усиление отраженного от оригинала света (чем больше интенсивность света, тем больше электрический сигнал). Попадая на катод ФЭУ, свет выбивает из него электроны, которые, проходя _______через пластины динодов, вызывают вторичную электронную эмиссию. Коэффициент усиления зависит от свойств материала и количества динодов. Напряжение, прямо пропорциональное освещенности катода ФЭУ, снимается с анода и затем преобразуется в цифровой код. Фотоэлектронные умножители дороги, поэтому большой популярности не получили. Еще одна, недавно появившаяся технология, называется CIS (Contact Image Sensor). Сканирующая головка, выполненная по CIS –технологии, имеет 3 основных компонента — источник света, специальную цилиндрическую линзу (или набор линз), а также приемный элемент с электронной начинкой для формирования выходного аналогового сигнала и синхронизации с другими компонентами сканера, выполненными на единой печатной плате.

В качестве источника света у большинства сканеров с контактным датчиком используются светодиоды, излучение которых отражается от сканируемого изображения, и, пройдя через линзу, фокусируется на датчике изображения, который представлен фототранзисторами, выполненными по технологии MOS. На выходе получается аналоговый сигнал, который усиливается и подается на вход аналого цифрового преобразователя. В том случае, если необходимо сканировать цветное изображение, источником света служат светодиоды трех основных цветов (красный, зеленый, синий).

Типы сканеров

Для пользователя наиболее важен тип самого сканера. Сканеры

бывают:

– ручные;

– планшетные;

– барабанные;

– роликовые;

– проекционные.

Ручные сканеры самые простые и поэтому дешевые. В небольшом корпусе находится лишь датчик и источник света, а перемещение этого агрегата относительно объекта осуществляется вручную. Естественно, такая технология не является хорошей ни в одном отношении, потому что само по себе качество сканирования невысоко, и оно еще больше ухудшается неравномерностью перемещения сканера вдоль оригинала. Если нужно отсканировать большой оригинал, то приходиться делать это по частям, а затем сшивать полученные кусочки, что, естественно, очень неудобно. К категории планшетных сканеров относятся сканеры, в которых сканирующая головка перемещается вдоль оригинала с помощью шагового двигателя. Как и у копировальных аппаратов, у таких сканеров есть крышка с зеркалом (у сканеров с контактным датчиком внутренняя поверхность, наоборот, темного цвета), что позволяет сканировать самые разнообразные объекты. Обычно планшетный сканер предназначен для сканирования листов формата А4, но есть сканеры и больших размеров.

В барабанных сканерах оригинал закрепляется на поверхности из прозрачного материала цилиндрической формы (барабане), которая укреплена на массивном основании, которое обеспечивает необходимую устойчивость. Барабан вращается с высокой скоростью (от 300 до 1350 об/мин), а находящийся рядом с ним сканирующий датчик через крошечную конусообразную апертуру пиксель за пикселем считывает изображение. В барабанных сканерах используются датчики на основе ФЭУ. Недостаток барабанных сканеров в том, что невозможно сканировать объекты, отличные от гнущегося листа, а также в том, что стоимость их намного превышает стоимость аналогичных планшетных сканеров. Зато у них самое высокое качество полученного изображения.

Еще один довольно редко встречающийся вид – роликовые ска-

неры. В них оригинал пропускается с помощью системы роликов (как

в принтерах) и считывается обычной ПЗС — матрицей. Аналогом

этих устройств является факс.

Проекционные сканеры работают приблизительно так же, как фотоаппарат (ксати, цифровую фото — или видеокамеру тоже можно рассматривать как сканер). Оригинал располагается на подставке под сканирующей головкой на расстоянии около 30 см. Внешнего освещения вполне достаточно, поэтому собственная подсветка необязательна. Механизм поворота датчика внутри головки направляет его последовательно на каждую линию объекта. Значительной популярности проекционные сканеры не получили.

Для любого сканера независимо от его типа важно разрешение, которое он поддерживает. Оно может колебаться от 100 – 150 dpi до нескольких тысяч dpi. Часто разрешение по горизонтали и вертикали неодинаково. Меньшая цифра в таком случае, как правило, обозначает шаг двигателя, а большая — разрешение самого сканирующего элемента. Например, 1200х600 dpi означает, что датчик способен отсканировать оригинал с разрешением 1200 dpi, а шаг двигателя, который перемещает этот датчик, ограничен 1/600 дюйма.

Стоит различать истинное разрешение и разрешение с учетом интерполяционных возможностей устройства. Истинное разрешение — разрешение, с которым сканер может действительно обработать оригинал. Но с помощью интерполяции (смешивании нескольких отдельных элементов с целью получить новый, но более объективный) его можно повышать. Например, если два соседних пикселя имеют соответственно цветовое насыщение 36 и 88, то предполагается, что пиксель, стоящий между ними, имеет насыщенность 62. Таким образом, разрешение повышается вдвое.

Поиск по сайту: