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.

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.

Рис. 1

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.

Рис. 2

Рис. 3

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.

Рис. 4

3D-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.

Рис. 5

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.

Рис. 6

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.

--PAGE_BREAK--

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.

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.

Оптическое разрешение.– Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Обычно его считают по количеству точек на дюйм — dpi (dots per inch). Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi.

Скорость работы.– В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в миллисекундах.

Глубина цвета.– Измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит.

Динамический диапазон – характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера — это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить.

Пакетная обработка: это сканирование нескольких оригиналов одновременно, с сохранением каждого изображения в отдельном файле. Программа пакетной обработки позволяет без участия оператора выполнить сканирование определенного числа оригиналов, обеспечивая автоматическое переключение режимов сканирования и сохранение отсканированных файлов.

Диапазон масштабирования: это интервал величин изменения масштаба оригинала, который может быть выполнен во время сканирования. Он связан с разрешающей способностью сканера: чем выше значение максимального оптического разрешения, тем больше коэффициент увеличения исходного изображения без потери качества.

По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:

Сканеры с параллельным или последовательным интерфейсом, подключаемые к LPT- или COM-порту Эти интерфейсы самые медленные. Возможно появление проблем, связанных с конфликтом сканера с LPT-принтером, если таковой имеется.

Сканеры с интерфейсом USB Стоят чуть-чуть дороже, но работают значительно быстрее. Необходим компьютер с USB-портом.

Сканеры со SCSI-интерфейсом, с собственной интерфейсной платой для шины ISA или PCI либо подключаемые к стандартному SCSI-контроллеру. Эти сканеры быстрее и дороже представителей двух предыдущих категорий и относятся к более высокому классу.

Сканеры с современным интерфейсом FireWire(IEEE 1394) специально разработанным для работы с графикой и видео. Такие модели представлены на рынке относительно недавно.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

После сканирования полученная цифровая информация требует обработки для приведения отсканированного изображения в нужный вид.

Создано много прикладных программ при помощи которых можно корректировать полученные при сканировании изображения, для приведения их в необходимый для дальнейшего использования вид. Наверное, самая известная из них это Adobe Photoshop, которая имеет огромное количество различных инструментов для работы с изображениями. Также нужно назвать ACDSee, Microsoft PfotoEditor (встроенную в Microsoft Offise), Raster Desh, Raster ID, Spotlight.

Для преобразования отсканированных бумажных документов в электронные форматы для последующего редактирования – системы распознавания текста: ABBYY FineReader, OCR CuneiForm, Readiris, Microsoft Office Document Imaging.

Для редактирования объемных изображений используются программы StudioMAX, Maya, Rhinoceros, SolidWorks и другие пакеты 3d моделирования.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ

На мировом рынке представлено достаточно большое число фирм-производителей сканеров. Наиболее популярные модели производят Hewlett-Packard, Agfa, Canon, Mustek, Epson.

3D-сканерыпроизводятZ Corporation, Contex, Artec Group.

УЗИ-аппаратуру производят ОАО «Уральский приборостроительный завод» (РФ), «Prosound» (Япония), «Siemens» (Германия), Mindray (Китай) и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В своей работе я раскрыл тему о периферийных устройствах ввода информации в компьютер – сканерах, их основные виды, особенности устройства, принцип работы и области применения. Широта использования в разных сферах деятельности сделало их незаменимыми помощниками человека.

ЛИТЕРАТУРА:

Сайт http://ru.wikipedia.org

Компьютер Пресс 1-12№\2005г.

«Компьютер. Инструкции по применению». Наука и техника, С-П 2009 г.

modernlib.ru/books/leontev_b_k/sekreti_skanirovaniya_na_pk/read_1

www.ronl.ru

Реферат : Виды и характеристика сканеров

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Виды сканеров
Характеристики сканеров
Программное обеспечение
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.

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.

Рис. 1

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.

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.

Рис. 2

Рис. 3

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.

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.

Рис. 4

Рис. 5

На выходе со сканера получают треугольную полигональную модель объекта.

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

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

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

Рис. 6

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.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СКАНЕРОВ:

Оптическое разрешение. – Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Обычно его считают по количеству точек на дюйм — dpi (dots per inch). Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi.

Скорость работы. – В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в миллисекундах.

Глубина цвета. – Измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит.

Динамический диапазон – характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить.

По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Для преобразования отсканированных бумажных документов в электронные форматы для последующего редактирования – системы распознавания текста: ABBYY FineReader, OCR CuneiForm, Readiris, Microsoft Office Document Imaging.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ

3D-сканеры производят Z Corporation, Contex, Artec Group.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА:

Сайт http://ru.wikipedia.org

Компьютер Пресс 1-12№\2005г.

«Компьютер. Инструкции по применению». Наука и техника, С-П 2009 г.

http://modernlib.ru/books/leontev_b_k/sekreti_skanirovaniya_na_pk/read_1

topref.ru

Реферат - Сканеры назначения, виды, области применения различных видов сканеров

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

МОУ лицей №130

Образовательная область Математика

Предмет Информатика

реферат

Исполнитель Бессонов Максим Александрович

ученик 10 «Б» класса

учитель Солодова Светлана Владимировна

учитель высшей категории

г. Екатеринбург

2003

Содержание:

1. Содержание…………………………………………………….........	..2
2. Введение……………………………………………………………..	..3
3. Сканеры
1) Виды сканеров…….…………………………………………	.4
2) Основные характеристики сканера
I. Разрешение…..…………………………………….	....5
II. Глубина цвета……………………………………...	....6
III. Динамический диапазон ………………………….	....6
3) Тип подключения ………………………………………..	…7
4) Планшетные сканеры …………………………………....	…8
4. Заключение………………………………………………………...	..11
5. Библиография……………………………………………………...	..12
6. Приложение………………………………………………………..	..13

В своем реферате я хочу рассказать о сканерах, а точнее о видах, принципах действия, основных характеристиках и типах подключения непосредственно к компьютеру. Хотелось отметить, что в реферате отсутствует информация, касающаяся описания драйверов, TWAIN-модулей сканера и прикладных программ, взаимодействующих с ними: так как данная информация несет в себе отдельную тему на уровне программного обеспечения. Моя же тема раскрывает непосредственно так называемое «железо» сканеров.

Почти каждый пользователь компьютера постоянно сталкивается с проблемой преобразования документов из бумажной формы в электронную. Однако процедура ввода информации вручную отнимает огромное количество времени и чревата ошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, но не изображения. Выходом из положения является сканер, позволяющий вводить в компьютер как изображения, так и текстовые документы.

Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей «аналоговые» тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат. Они служат везде: в крупных конторах, где обрабатываются огромные архивы документов, в издательствах и проектно-конструкторских организациях, а также в небольших фирмах и домашних офисах. Насколько широка сфера применения сканеров, настолько много их разновидностей. Цена сканера может составлять от нескольких десятков до десятков тысяч долларов, оптическое разрешение – от 100 до 11000 точек на дюйм (на английском dpi, dot per inch), а скорость сканирования – от 1-2 до 80 с./мин.

Для выполнения тех или иных конкретных задач пригодна отнюдь не каждая модель. Как правило, пригодность сканера определяется совокупностью его технических параметров: конструктивным типом, форматом, разрешением, глубиной цвета, диапазоном оптических плотностей и т.д.

Виды сканеров

Сегодня сканеры выпускаются в четырех конструктивах – ручном, листопротяжном, планшетном и барабанном, причем каждому из них присущи как достоинства, так и недостатки.

Ручные сканеры – обычные или самодвижующиеся – обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют интерес, прежде всего для владельцев мобильных ПК. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек на дюйм) и часто сканируют изображения с перекосом. Но зато они недороги и компактны.

В листопротяжном сканере, как в факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их доля на массовом рынке снижается.

Планшетные сканеры весьма универсальны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал – либо бумажный документ, либо плоский предмет – кладут на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем (однако существуют «планшетники», в которых перемещается стекло с оригиналом, а оптика и АПЦ остаются неподвижными, чем достигается более высокое качество сканирования). Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя. Чтобы сканировать четкое изображение с пленки или диапозитива, нужно обеспечивать подсветку оригиналов как бы сзади. Для этого и служит слайдовая приставка, представляющая собой лампу, которая перемещается синхронно со сканирующей кареткой и имеет определенную цветовую температуру.

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 цилиндра, который называется барабаном. Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую монтируется оригинал, и соответственно, тем больше максимальная область сканирования. 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) узкий луч света, который создается мощным лазером, с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается.

Основные характеристики сканеров

Оптическое и интерполированное разрешение

Оптическое разрешение — измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Характеристика, показывающая, чем больше разрешение, тем больше информации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке. Часто приводится такая характеристика, как “интерполированное разрешение”(интерполяционное разрешение). Ценность этого показателя сомнительна — это условное разрешение, до которого программа сканера “берется досчитать” недостающие точки. Этот параметр не имеет никакого отношения к механизму сканера и, если интерполяция все же нужна, то делать это лучше после сканирования с помощью хорошего графического пакета.

Глубина цвета

Глубина цвета – это характеристика, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерных приложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов —16.77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше — 30 бит, и, у наиболее качественных из планшетных сканеров, — 36 бит и более. Конечно, может возникнуть вопрос — зачем сканеру распознать больше бит, чем он может передать в компьютер. Однако, не все полученные биты равноценны. В сканерах с ПЗС датчиками два верхних бита теоретической глубины цвета обычно являются “шумовыми” и не несут точной информации о цвете. Наиболее очевидное следствие “шумовых” битов недостаточно непрерывные, гладкие переходы между смежными градациями яркости в оцифрованных изображениях. Соответственно в 36 битном сканере “шумовые” биты можно сдвинуть достаточно далеко, и в конечном оцифрованном изображении останется больше чистых тонов на канал цвета.

Динамический диапазон (диапазон плотности)

Оптическая плотность есть характеристика оригинала, равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к свету отраженному (или прошедшему — для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0.0 D — идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера — это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить. Данная величина очень хорошо отделяет простые офисные сканеры, которые могут потерять детали, как в темных, так и светлых участках слайда и, тем более, негатива, от более профессиональных моделей. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в пределах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большинство бумажных оригиналов, будь то фотография или журнальная вырезка, обладают оптической плотностью не более 2.5D. Слайды требуют для качественного сканирования, как правило, динамический диапазон более 2.7 D (Обычно 3.0 – 3.8). И только негативы и рентгеновские снимки обладают более высокими плотностями (3.3D – 4.0D), и покупать сканер с большим динамическим диапазоном имеет смысл, если вы будете работать в основном с ними, иначе вы просто переплатите деньги.

Тип подключения.

По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:

Сканеры с параллельным или последовательным интерфейсом, подключаемые к LPT- или COM-порту.

Эти интерфейсы самые медленные и постепенно себя изживают. Если ваш выбор все-таки пал на подобный сканер, заранее настройтесь на появление проблем, связанных с конфликтом сканера с LPT-принтером, если таковой имеется.

Сканеры с интерфейсом USB.

Стоят чуть-чуть дороже, но работают значительно быстрее. Необходим компьютер с USB-портом. Проблемы с установкой также могут возникнуть, но обычно они легко устранимы.

Сканеры со SCSI-интерфейсом.

С собственной интерфейсной платой для шины ISA или PCI либо подключаемые к стандартному SCSI-контроллеру. Эти сканеры быстрее и дороже представителей двух предыдущих категорий и относятся к более высокому классу.

Сканеры с ультрасовременным интерфейсом FireWire(IEEE 1394).

Специально разработанным для работы с графикой и видео. Такие модели только-только начали появляться на рынке.

В последнее время производители предлагают немало сканеров с двумя интерфейсами (например, LPT и USB). Такая универсальность может быть весьма полезной при покупке сканера «на вырост». Например, вы подключаете сканер к старому ПК (без USB) по параллельному интерфейсу, а после приобретения нового компьютера USB будет вам очень кстати

Планшетные сканеры.

Далее речь пойдет о принципе действия планшетных сканеров. Потому что на мой взгляд планшетные сканеры более распространены на рынке, чем другие типы сканеров и имеют ряд преимуществ по объему применения, то есть как я уже говорил более универсальны, а следовательно – почти каждый пользователь компьютера работает с планшетным сканером, имея его у себя дома или на работе.

Для понимания значения характеристик нужно представлять себе конструкцию типового планшетного сканера (конструкция дорогих моделей немного отличается):

Оригинал располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света (если сканируется прозрачный оригинал, используется так называемый слайд-модуль — крышка, в которой параллельно сканирующей каретке сканера перемещается вторая лампа).

Оптическая система сканера (состоит из объектива и зеркал или призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах — три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании «своих» цветов. В трёхпроходных сканерах используются лампы разных цветов или же меняющиеся светофильтры на лампе или CCD-матрице. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения (все ещё аналоговую информацию). Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в «знакомом» компьютеру 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.

На качество изображения, получаемое в результате сканирования, в большой мере оказывает влияние источник света, используемый в конструкции сканера. В современных планшетных сканерах используется четыре типа источников света:

Ксеноновые газоразрядные лампы отличаются чрезвычайно малым временем прогрева, высокой стабильностью излучения, небольшими размерами и долгим сроком службы. С другой стороны, они требуют высокого напряжения, потребляют большой ток и имеют неидеальный спектр, что пагубно сказывается на точности цветопередачи.

Люминесцентные лампы с горячим катодом обладают очень ровным, управляемым в определенных пределах спектром и малым временем прогрева. В качестве недостатков можно назвать крупные габариты и относительно короткий срок службы.

Люминесцентные лампы с холодным катодом служат в десять раз дольше предшественниц с горячим катодом, имеют низкую рабочую температуру и ровный спектр, однако время прогрева у них велико — от 30 секунд до нескольких минут. Именно такие лампы используются в большинстве современных CCD-сканеров.

Светодиоды (LED) применяются, как правило, в CIS-сканерах, не требуют времени для прогрева и обладают небольшими габаритами и энергопотреблением. В большинстве случаев используются трехцветные светодиоды, меняющие с большой частотой спектр излучаемого света. Светодиоды имеют довольно низкую интенсивность светового потока и неравномерный, ограниченный спектр излучения, поэтому у сканеров с таким источником света страдает качество цветопередачи, увеличивается уровень шума на изображении и снижается скорость сканирования.

Заключение:

В своей работе я раскрыл тему, касающуюся периферийных устройств ввода информации в компьютер – сканерах. Конечно, тема раскрыта поверхностно, но ее достаточно чтобы иметь представление вообще что такое сканер, какие виды сканеров бывают, их основные характеристики и т.д. Так же этой информации достаточно чтобы обычный пользователь смог выбрать сканер для себя относительно своих запросов и потребностей. Ниже будет приведен пример выбора сканера относительно области дальнейшего его применения (использования).

Выбор сканера.

В офисе сканер может эффективно использоваться для работы как с текстами, так и с несложными изображениями. В этом случае можно ориентироваться на черно-белую модель с разрешением 200—300 dpi. Для ввода коротких документов может пригодиться даже ручной сканер. При больших объемах следует остановиться на сканере с автоматической подачей оригиналов. В зависимости от сложности вводимых в компьютер изображений потребуется планшетный сканер с разрешением 300—600 dpi (с интерполяцией до 1200 dpi), с возможностью восприятия до 16,7 миллиона оттенков цветов – оптимальный выбор для дома и офиса, с производительным интерфейсом (SCSI-2 или USB). Во всех случаях надо удостовериться, что в комплект со сканером входит соответствующее программное обеспечение. Не стоит забывать также и о TWAIN-совместимости.

Библиография:

1. potrebitel.ru

2. Журнал «КомпьютерПресс»

3. Гукин Д. Ратбон Э. ПК для «чайников»/ издание 4-е.–М.: АСТ-ПРЕСС, 2001,–230с.

4. Евсеев Г.А., Симонович С.В. Вы купили компьютер: Полное руководство/ издание 3-е, переработанное.–М.: ИНФОРКОМ-ПРЕСС, 1999,–464с.

Приложение:

Технологии изготовления сканеров

Из всех существующих на сегодняшний день технологий изготовления сканеров отметим четыре наиболее часто применяемые. В планшетных сканерах, изготовленных по относительно молодой CIS-технологии (Contact Image Sensor), каждую точку изображения напротив линейки распознает свой сенсор и подсвечивает свой светодиод. Преимущества планшетных CIS-сканеров — в их невысокой цене, портативных размерах, низком энергопотреблении и элегантности исполнения. Однако практика подтверждает, что большинство CIS-моделей сканирует медленней, а цветопередача и глубина резкости у них немного хуже, чем у сканеров с ССD-матрицей. В планшетных сканерах с ПЗС-матрицей (прибор с зарядовой связью, или charge-coupled device — CCD) в качестве источника света используется лампа с хорошими спектральными характеристиками. Тип применяемой лампы, а также технология и качество изготовления CCD-матрицы (иногда ее называют CCD-линейкой) определяют большинство качественных характеристик сканирования. Упоминавшиеся выше специализированные слайд-сканеры рассчитаны только на сканирование фотопленок — негативов и слайдов, причем часто только определенных стандартов. ССD-матрица у них изготовлена по тому же принципу, что и в цифровых фотоаппаратах и видеокамерах, но благодаря тому, что ее габариты и энергопотребление не играют ключевой роли в процессе производства и эксплуатации, слайд-сканеры обладают достаточно высокой разрешающей способностью и большим диапазоном различаемых цветов и плотностей. В профессиональных барабанных сканерах, стоимость которых исчисляется астрономическими суммами, светочувствительным элементом выступает фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), по принципу работы схожий с катодной усиливающей лампой. Благодаря неподвижности сканирующей головки обеспечивается точнейшая фокусировка, а поскольку сканируется каждая точка по отдельности — исключены шумы от взаимовлияния элементов, как в случае матричной CCD-технологии. Сканируемый оригинал (слайд или негатив) наклеивается на специальный барабан. Чтобы оригинал не повредился от чрезвычайно яркого света (он поступает по волоконно- оптическому кабелю от галогенной лампы), барабан вращается с высокой скоростью, постепенно перемещаясь вдоль оси вращения, и за каждый оборот головка снимает всего по нескольку точек изображения. Большую часть рынка как профессиональных, так и любительских моделей занимают планшетные CCD-сканеры. Собственно, для сканирования с приемлемым качеством цветопередачи и хорошей детализацией выбор домашнего или офисного сканера ограничивается именно этой группой устройств.

www.ronl.ru

«Сканер» - Реферат | Litsoch.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»

Реферат

На тему:

«Сканер»

Выполнил: студент группы У04-02

Шатунова Н.

Москва 2011

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………… 2

Что такое сканер ? ……………………………………………………………………………… 3

История появления …………………………………….............................................................. 4

Принцип работы сканера………………………………………………………………………. 5

Типы сканеров и их применение………………………………………………………………. 6

Сканеры в медицине……………………………………………………………………………. 7

Заключение……………………………………………………………………………………… 8

Список литературы……………………………………………………………………………... 9

Введение

Почти каждый человек постоянно сталкивается с проблемой переноса информации от одного носителя к другому. Процедура ввода информации вручную отнимает огромное количество времени и чреватаошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, но не изображения. Выходом из положения является такое устройство как сканер, позволяющий вводить в компьютер как изображения, так и текстовые документы.

В своем реферате я бы хотела рассказать об этом уникальном устройстве. Я расскажу о том, что это за устройство. С чем связанно его появление, где используется сканер, как он работает и является ли он полезной и необходимой вещью в повседневной жизни или можно обойтись без этого устройства.

Что такое сканер?

Сканер (от английского языка scanner) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

Сканер по средствам аналого-цифрового преобразования позволяет создать цифровое описание изображения внешнего для электронной вычислительной машины образа объекта и передать его посредствам системы ввода или вывода на экран электронной вычислительной машины.

История появления

Можно сказать, что создание сканера началось со времен изобретения всем известного телеграфа. Был изобретен прибор, который передавал изображение на расстояния.

Но очень бурное развитие сканера началось в начале двадцатого века, в те времена, когда был изобретен фототелеграф, как мы привыкли его называть – телефакс.

Факсимильные средства передачи документов получили широкое распространение лишь в последние десятилетия. Ранее, в силу своей дороговизны и специфических особенностей, они использовались в очень ограниченной сфере деятельности. Первый телефакс был запатентован в 1843 году шотландским изобретателем Александром Бэйном. Его «записывающий телеграф» работал на телеграфных линиях и был способен передавать только черные и белые изображения, без полутонов. Однако для того времени это было огромным достижением. Спустя несколько лет, некоторые идеи Александра Бэйна нашли свое применение в различных сферах человеческой деятельности. В 1865 г. возможности факсимильной технологии впервые использовал в коммерческих целях Джованни Касселли. Его пантелеграф (Pantelegraph) обеспечивал передачу документов по линии, соединяющей Париж с Лионом. Позднее к ним присоединились и многие другие города. В 1902 году, немецким физиком Артуром Корном была запатентована технология фотоэлектрического сканирования, получившая название телефакс. Телефакс - устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Телефакс обеспечивает точное воспроизведение графического оригинала средствами печати. Телефакс состоит из:

1. сканера, обеспечивающего ввод данных;

2. электронного устройства, предназначенного для приема или передачи сигнала адресату;

3. принтера, печатающего сообщение.

Принцип действия был таков :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.

К 30-м годах XX века, системы, использующие основные принципы, разработанные Александром Бэйном, Джованни Касселли и Артуром Корном, уже широко использовались в офисах издательств (для передачи свежих выпусков газет), государственных служб (для передачи срочных документов), служб защиты правопорядка (для передачи фотографий и других графических материалов). Главным недостатком всех этих факсимильных устройств являлось то, что обмен информацией между ними был возможен только при условии их полной идентичности, так как различные производители использовали разные стандарты, технологии и даже некоторые основные принципы. Это не позволяло реализовать все возможности и удобства факсимильной связи.

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

Принцип работы сканера

Рассмотрим принцип действия сканеров. 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, далее на аналого-цифровой преобразователь (входной аналоговый сигнал преобразуется в дискретный код) и передается в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска

объекта, которые потом объединяются программным обеспечением в общее изображение. Данная конструкция имеет ряд преимуществ перед своими предками, основное из которых – это то, что сканер передает изображение в компьютер.

Типы сканеров и их применение

Планшетный сканер (flatbedscanner) – сканер, предназначенный для малого офиса или домашнего использования. Как правило, устройство используется для сканирования документов или для оцифровки изображений или фотографий.

Широкоформатный сканер – Сканер с функциями для сканирования, копирования и рассылки по электронной почте, которые могут быть легко сконфигурированы под различные задачи. Как правило, используется в типографиях и на предприятиях. Сканеры с широким сканированием позволяют получать чистые и четкие изображения чертежей, эскизов и карт. Быстро и аккуратно сканируют как простые чистые изображения, так и слабые загрязненные оригиналы без потери данных.

Ручные – Применение в качестве устройства ввода, ограничен очень узким кругом задач.Его можно использовать дома, если надо процитировать отрывок из книги, когда планшетного сканера нет под рукой.

Листопротяжные – эти сканеры используют технологию факсимильного аппарата. Страницы документа, при считывании, пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов. Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их производство снижается.

Планетарные – предназначены для сканирования книжных, сброшюрованных и деликатных оригиналов, толстых и крупноформатных документов.

Книжные – устройство для сканирования любых сброшюрованных документов.

Барабанные – в каждый момент времени сканер считывает информацию с одной точки носителя. Поэтому, для получения изображения, необходимо взаимное перемещение сканирующего элемента и носителя по двум координатам. Это достигается за счет вращения барабана с наклеенным на него носителем (слайдом) и линейного перемещения сканирующего элемента и источника света вдоль оси барабана.

Слайд-сканеры – предназначены для ввода изображения в компьютер с диапозитивов и фотопленки. Негативные кадры автоматически преобразуются самим сканером в позитивные.

Сканеры штрих-кода – как правило, предназначен для работы в составе высокопроизводительных POS-терминалов на кассовых узлах гипермаркетов.

Сканер сетчатки глаза – идентификатор личности на основе рисунка радужной оболочки глаза.

Оптический сканер отпечатка пальцев – предназначен для сканирования и преобразования изображения папиллярного рисунка пальца с последующей идентификацией личности.

Сканирование в медицине

Метод сканирование широко применяется в медицине. Он носит название УЗИ -это сокращение от слов "ультразвуковое исследование". УЗИ начал впервые применятся уже более 40 лет назад, а сейчас это незаменимый метод диагностики и медицинской визуализации. УЗИ используют для выявления заболеваний органов брюшной полости и почек, органов малого таза, щитовидной железы, молочных желез. Так же УЗИ используют для обследования лимфатической системы, сердца, сосудов, в акушерской и педиатрической практике. УЗИ в силу физических свойств ультразвука не может обследовать полые органы и костные ткани. Метод УЗИ появился на стыке таких областей как радио- и гидролокация, цифровая электроника и полупроводниковая техника. Положив в основу УЗИ принцип ультразвукового сканирования, и добавив к этому компьютерные методы обработки полученной информации, ученные позволили с помощью УЗИ получать удивительно подробные трехмерные изображения внутренних органов. УЗИ – один из самых информативных методов диагностики. Современные УЗИ - сканеры позволяют получать трехмерные изображения объектов с высокой разрешающей способностью, рассматривать мелкие сосуды и текстуры тканей, наблюдать кровоток в сосудах, движение стенок сердца и др. К преимуществам метода УЗИ относится: безболезненность УЗИ и его безопасность; доступность УЗИ. Так же важно, что УЗИ не имеет противопоказаний или побочных эффектов. При проведении УЗИ правильная постановка диагноза сильно зависит от специалиста, который проводит исследование. Мало с помощью УЗИ получить четкую картинку того, что происходит внутри человека - важно еще и понять то, что это означает. В настоящее время медицина уже не представляет свое существование без УЗИ. Один из самых прогрессивных на сегодня методов диагностики - это УЗИ.

Заключение

Подводя итоги, хотелось бы отметить, что такое современное устройство как сканер является необходимой вещью в повседневной жизни не только служащих офисов или типографий, но и имеет место в быту. Таким примером служит сканер для считки штрих-кодов в магазинах.

Сканирование процесс передачи информации от одного носителя к другому является актуальным в наши дни именно поэтому ученые осуществляют исследования в данной области и развивают ее. Примером тому может служить изобретение сканера сетчатки глаза или сканера папиллярного рисунка пальца для последующего определения личности. Но на этом наука не останавливается и сейчас ведутся исследования в области 3В сканироания, что является актуальным в наше время.

Список литературы и сайтов

· О.С. Степаненко :Сканеры и сканирование 2005 г., с. 14

· Матиас Хофер: Ультразвуковая диагностика 2006 г., с 25

· Принцип работы сканера. Интернет ресурс : www.evrotek.ru. Последние обновления:08.10.2009

· Сканер. Интернет ресурс : www.wikipedia.org.ru. Последние обновления:02.08.2008

· Использование сканеров. Интернет ресурс : www.personal-mode.ru. Последние обновления:23.10.2010

· Применение сканеров в медицине. Интернет ресурс : www.medtexst.ru. Последние обновления:03.05.2007

· Артур Корн. Интернет ресурс : www.wikipedia.org.ru.Последние обновления:06.07.2009

www.litsoch.ru

Реферат на тему Виды и характеристика сканеров

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Виды сканеров
Характеристики сканеров
Программное обеспечение
Производители

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

ВИДЫ СКАНЕРОВ

Рис. 1

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.

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.

Рис. 2

Рис. 3

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.

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

Рис. 4

Рис. 5

На выходе со сканера получают треугольную полигональную модель объекта.

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

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

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

Рис. 6

ХАРАКТЕРИСТИКИ СКАНЕРОВ:

Оптическое разрешение. – Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Обычно его считают по количеству точек на дюйм — dpi (dots per inch). Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi.

Скорость работы. – В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в миллисекундах.

Глубина цвета. – Измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит.

Динамический диапазон – характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить.

По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ПРОИЗВОДИТЕЛИ

3D-сканеры производят Z Corporation, Contex, Artec Group.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА:

Сайт http://ru.wikipedia.org

Компьютер Пресс 1-12№\2005г.

«Компьютер. Инструкции по применению». Наука и техника, С-П 2009 г.

http://modernlib.ru/books/leontev_b_k/sekreti_skanirovaniya_na_pk/read_1

bukvasha.ru

Реферат Сканеры

Сканеры

Сканирование - это процесс поэлементного анализа или записи (синтеза) на материальном носителе изображения по заданной траектории.

Есть два технологических подхода к сканированию:

1) изображение сканируется в стандартных установках программы, а затем вся необходимая коррекция изображений происходит средствами, например, Adobe Photoshop. При этом нет необходимости глубоко вникать в специфику конкретного изображения, особенности поведения сканера.

2) подбор всех параметров сканирования осуществляется до того, как будет проведено окончательное сканирование. Это позволяет обеспечить максимально возможный для данного сканера и данного оригинала результат.

Сканер - устройство для оцифровывания и ввода штриховых и растровых изображений в компьютер издательской системы. Возможности сканера и качество его работы во многои определяют качество иллюстраций в будущем издании.

Различают: ручные, планшетные, барабанные, проекционные сканеры.

Ручные сканеры:

не находят в полиграфии применения из-за низкого качества сканирования. Это оперативный вид сканеров.

Планшетные сканеры:

различают 3 группы планшеных сканеров: простые, промежуточного класса и высококачественные сканеры.

Простые модели - для деловых коммуникаций, относительно дешевых публикаций. Оптическое разрешение сканеров этой группы 300-600 dpi.

Сканеры промежуточного класса - имеют разрешение 600-1800 dpi, глуюину цвета 10-12 бит/канал (вместо 8 у простых). Используются в издательском деле.

Сканеры высокого класса - по своим техническим возможностям могут конкурировать с барабанными сканерами. Идеально подходят для тех, кто хочет получить большой объем оригиналов в короткие сроки.

Барабанные сканеры:

всегда рассматривались как инструменты для обработки изображений изданий высокого качества: рекламных материалов, художественных высококачественных репродукций, цветных изображений большого формата. Барабанные сканеры обладают рядом преимуществ:

1) большая глубина цвета (от 10 до 16 битканал) и широкий динамический диапазон оптических плотностей;

2) высокое разрешение и возможность большого увеличения изображений;

3) возможность обработки различных по виду оригиналов;

4) высокая производительность.

Принципы работы сканеров

Планшетные сканеры .

Световой поток от источника света проходит через прозрачный оригинал (или отражается от непрозрачного оригинала), размещенный на прозрачной поверхности, фокусируется объективом и попадает на систему полупрозрачных зеркал, распределяющих световой поток на три равные по интенсивности части. Каждый из трех световых пучков проходит через светофильтр (красный, зеленый или синий) и попадает на линейку элементов с зарядной связью, расположенную в фокальной плоскости объектива. Таким образом, происходит считывание информации об одной строке изображения.

Планшетный сканер может иметь раздельные плоскости для размещения прозрачных и непрозрачных оригиналов. Такая конструкция позволяет получить выигрыш сразу в нескольких отношениях. После переключения режима сканирования меняется не только источник света, но и зеркала. Оптика сбалансирована с учетом типа оригинала, что отражается на качестве результата.

Барабанные сканеры .

Световой поток от источника света проходит через оригинал, фокусирующий объектив и отверстие диафрагмы, затем сфокусированный луч попадает на расщепляющую систему (призму или блок зеркал) и через три светофильтра попадает на светочувствительные элементы - фотоэлектронные умножители.

Технические характеристики сканеров

Параметры сканеров позволяют сориентироваться в технических возможностях сканера и определить область его использования.

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 нгатива 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.

Источники света: в планшетных сканерах в качестве линейного источника света используется люминесцентная лампа со спектром света, близким к дневному свету. В барабанных сканерах в качестве точечного истоника 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.

Приёмники света: в планшетных сканерах используется линейка ПЗС. В сканерах, осуществляющих сканирование за один проход, используются три линейки ПЗС. В барабанных сканерах всех типов в качестве светочувствительных приборов используются фотоэлектроумножители (ФЭУ). Большинство сканеров однопроходные и имеют три или четыре ФЭУ.

Разрешающая способность (разрешение): входная разрешающая способность - это густота (плотность, частотность, частота), с которой сканирующее устройство проводит выборку информации в данной области в ходе оцифровки (на линейный дюйм или сантиметр). Часто фирма-изготовитель приводит два значения взодной разрешающей способности: входное оптическое разрешение и входное интерполированное разрешение. Оптическое разрешение описывает объем реальной информации, который может ввести оптическая система сканирующего устройства. Интерполированное разрешение предствляет кажущийся объем информации, который сканер может вводить с помощью алгоритмов, реализуемых процессором и/или программным обеспечением. Алгоритмы интерполяции не добавляют новых деталей в изображение, они усредняют значения цвета или градаций серого в смежных пикселах и вставляют между ними новый пиксел.

Глубина цвета: максимальное число оттенков цвеа или градаций серого, которые может считывать сканирующее устройство для каждого вводимого пиксела. С ростом глбуины цвета увеличивается количество деталей изображения, которые может вводить сканер. Для достижения хорошего качества передачи цветовых оттенков достаточно глубины цвета 12 бит, для высокохудожественных работ - 13-14 бит/цвет.

Пакетная обработка: это сканирование нескольких оригиналов одновременно, с сохранением каждого изображения в отдельном файле. Программа пакетной обработки позволяет без участия оператора выполнить сканирование определенного числа оригиналов, обеспечивая автоматичсекое переключение режимов сканирования и сохранение отсканированных файлов.

Траектория сканирования: это след, по которому при сканировании проводится считывание значений оптического параметра изображения. Она может быть трех видов: пошаговая развертка, винтовая развертка и в "старт-стопном" режиме.

Область сканирования: максимальный размер оригинала, который может оцифровать устройство.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://kapitalnt.krsn.ru/

bukvasha.ru

Реферат - Принцип работы сканера

Для человека, не знающего внутреннее строение того или иного оборудования, может показаться «волшебством» перенос документа с бумажного носителя на монитор. Каким образом проходящий луч света копирует изображение? Как выбирает формат? Вы задавались таким вопросом? Сегодня мы попытаемся объяснить принцип работы сканера. Мы заглянем в «глаза» этому хитроумному устройству. Сканер (scanner) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт его цифровую копию. Процесс получения этой копии называется сканированием. Факсимильные средства передачи документов получили широкое распространение лишь в последние десятилетия. Ранее, в силу своей дороговизны и специфических особенностей, они использовались в очень ограниченной сфере деятельности. Первый телефакс был запатентован в 1843 году шотландским изобретателем Александром Бэйном. Его «записывающий телеграф» работал на телеграфных линиях и был способен передавать только черные и белые изображения, без полутонов. Однако для того времени это было огромным достижением. Спустя несколько лет, некоторые идеи Александра Бэйна нашли свое применение в различных сферах человеческой деятельности. В 1865 г. возможности факсимильной технологии впервые использовал в коммерческих целях Джованни Касселли. Его пантелеграф (Pantelegraph) обеспечивал передачу документов по линии, соединяющей Париж с Лионом. Позднее к ним присоединились и многие другие города.

В 1902 году, немецким физиком Артуром Корном была запатентована технология фотоэлектрического сканирования, получившая название телефакс. Телефакс — устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Телефакс обеспечивает точное воспроизведение графического оригинала средствами печати. Пантелеграф Телефакс состоит из: 1. сканера, обеспечивающего ввод данных; 2. электронного устройства, предназначенного для приема/передачи сигнала адресату; 3. принтера, печатающего сообщение. К 30-м годах XX века, системы, использующие основные принципы, разработанные Александром Бэйном, Джованни Касселли и Артуром Корном, уже широко использовались в офисах издательств (для передачи свежих выпусков газет), государственных служб (для передачи срочных документов), служб защиты правопорядка (для передачи фотографий и других графических материалов). Главным недостатком всех этих факсимильных устройств являлось то, что обмен информацией между ними был возможен только при условии их полной идентичности, так как различные производители использовали разные стандарты, технологии и даже некоторые основные принципы. Это не позволяло реализовать все возможности и удобства факсимильной связи. В дальнейшем, с развитием полупроводников, усовершенствовался фотоприёмник, был изобретён планшетный способ сканирования, но сам принцип оцифровки изображения остается почти неизменным.

Сканируемый объект кладется на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа «ДРИШ». Она включается в сеть последовательно с балластным дросселем и применяется в оптических приборах для получения узкого пучка света большой интенсивности, с цветовой температурой дневного света, порядка 6000°К (градусов Кельвина). Используется в театральных пушках, сканерах, центральных эффектах, зенитных прожекторах. В движение её приводит шаговый электродвигатель — это электрический двигатель, преобразующий цифровой электрический сигнал в механическое движение.

По сравнению с другими приборами, которые могут выполнять эти же или подобные функции, система управления, используемая в шаговом двигателе, обладает следующими существенными преимуществами: 1. у него нет обратной связи, обычно необходимой для управления положением или частотой вращения; 2. не накапливается ошибка положения; 3. шаговый двигатель, как правило, совместим с современными цифровыми устройствами.

По этим причинам различные типы и классы шаговых двигателей используют в перифирийных устройствах компьютеров и подобных системах. Свет, отраженный от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу, далее на АЦП. Аналого-цифровой преобразователь — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). И передается в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, потом все полоски объединяются програмным обеспечением в общее изображение. Большинство современных сканеров для дома и офиса базируются на матрицах двух типов: на CCD (Charge Coupled Device) или на CIS (Contact Image Sensor)/ Корпус сканера должен обладать достаточной жесткостью, чтобы исключить возможные перекосы конструкции. Безусловно, лучше всего, если основа сканера представляет собой металлическое шасси. Однако корпуса большинства выпускаемых сегодня сканеров для дома и офиса, в целях снижения стоимости, полностью сделаны из пластмассы. В этом случае, необходимую прочность конструкции придают ребра жесткости. Также современные сканеры оснащают специализированными процессорами. В число задач такого процессора входит согласование действий всех цепей и узлов, а также формирование данных об изображении для передачи персональному компьютеру. В некоторых моделях сканеров на процессор возлагаются также функции контроллера интерфейса. Продолжая историю, можно заметить, что сканер стал использоваться не по его историческому предназначению. И делятся их виды на:

1. Планшетный сканер (flatbedscanner) – сканер, предназначенный для малого офиса или домашнего использования. Как правило, устройство используется для сканирования документов или для оцифровки изображений или фотографий.

2. Широкоформатный сканер – Сканер с функциями для сканирования, копирования и рассылки по электронной почте, которые могут быть легко сконфигурированы под различные задачи. Как правило, используется в типографиях и на предприятиях. Сканеры с широким сканированием позволяют получать чистые и четкие изображения чертежей, эскизов и карт. Быстро и аккуратно сканируют как простые чистые изображения, так и слабые загрязненные оригиналы без потери данных.

3. Ручные – Применение в качестве устройства ввода, ограничен очень узким кругом задач. Его можно использовать дома, если надо процитировать отрывок из книги, когда планшетного сканера нет под рукой.

4. Листопротяжные – эти сканеры используют технологию факсимильного аппарата. Страницы документа, при считывании, пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их производство снижается.

5. Планетарные – предназначены для сканирования книжных, сброшюрованных и деликатных оригиналов, толстых и крупноформатных документов.

6. Книжные – устройство для сканирования любых сброшюрованных документов.

7. Барабанные – в каждый момент времени сканер считывает информацию с одной точки носителя. Поэтому, для получения изображения, необходимо взаимное перемещение сканирующего элемента и носителя по двум координатам. Это достигается за счет вращения барабана с наклеенным на него носителем (слайдом) и линейного перемещения сканирующего элемента и источника света вдоль оси барабана.

8. Слайд-сканеры – предназначены для ввода изображения в компьютер с диапозитивов и фотопленки. Негативные кадры автоматически преобразуются самим сканером в позитивные.

9. Сканеры штрих-кода – как правило, предназначен для работы в составе высокопроизводительных POS-терминалов на кассовых узлах супер- и гипермаркетов.

10. Сканер сетчатки глаза – идентификатор личности на основе рисунка радужной оболочки глаза.

11. Оптический сканер отпечатка пальцев – предназначен для сканирования и преобразования изображения папиллярного рисунка пальца с последующей идентификацией личности.

www.ronl.ru