Dinamikus tartomány és szkennelési minőség. Milyen optikai felbontásra van szüksége a munkájához?

Első pillantásra meglehetősen kétesnek tűnik a 600 ppi-nél nagyobb optikai felbontású síkágyas lapolvasó létrehozásának ötlete, amelyet nem úgy terveztek, hogy átlátszó eredetikkel működjön – elvégre a 300-400 ppi több mint elegendő a túlnyomó többség számára. visszavert fényben beolvasott eredetik közül. Ne feledje azonban, hogy az otthoni és irodai körülmények között beolvasott eredetik jelentős része nyomtatott kép. A raszterizált képek digitalizálása során fellépő interferenciajelenségek miatt az így létrejövő képen észrevehető moaré jelenik meg, amelyet nehéz kezelni anélkül, hogy a kép minősége vagy mérete sérülne. Az ilyen jelenségek leküzdésére speciális algoritmusokat használnak, amelyek a szkennelésvezérlő programokba vannak beágyazva. A moire-elnyomás funkció működése általában azon alapul, hogy egy eredetit redundáns (vagyis a felhasználó által megadottnál nagyobb) felbontással szkennelnek, majd szoftver feldolgozás az eredményül kapott kép. Itt lesz nyilvánvaló a nagy felbontású szkennerek előnye a szó szó szerinti értelmében.

A szkennerek főbb műszaki paraméterei

Felbontás

A felbontás vagy felbontás az egyik legfontosabb paraméter, amely a szkenner képességeit jellemzi. A szkennerek felbontásának legáltalánosabb mértékegysége a a pixelek száma hüvelykenként (pixel per hüvelyk, ppi). A Ppi-t nem szabad összetéveszteni az ismertebb mértékegységgel dpi (pont per hüvelyk- a pontok száma hüvelykenként), amely a raszteres nyomtatók felbontásának mérésére szolgál, és kissé eltérő jelentéssel bír.

Megkülönböztetni optikaiés interpolálva engedély. Az optikai felbontás értéke úgy számítható ki, hogy a pásztázó sávban lévő fényérzékeny elemek számát elosztjuk a lemez szélességével. Könnyen kiszámítható, hogy az általunk vizsgált, 1200 ppi optikai felbontású és Legal tablet formátumú (8,5 hüvelyk széles vagy 216 mm) szkennerekben a fényérzékeny elemek száma legalább legyen. 11 ezer.

Ha a szkennerről mint absztrakt digitális eszközről beszélünk, meg kell értened, hogy az optikai felbontás az mintavételi gyakoriság, csak benne ebben az esetben a visszaszámlálás nem az időben, hanem a távolságban történik.

asztal Az 1. ábra mutatja a szükséges felbontási értékeket a leggyakoribb problémák megoldásához. Mint látható, visszavert fényben történő szkenneléskor a legtöbb esetben elegendő a 300 ppi felbontás, és magasabb értékekre van szükség vagy az eredeti méretezéséhez, vagy az átlátszó eredetikkel való munkához, különösen 35 mm-es fóliák és negatívok.

1. táblázat: Megoldások a leggyakoribb problémák megoldására

Alkalmazás

Kötelező felbontás, ppi

Visszavert fény pásztázás

Illusztrációk weboldalakhoz

Szövegfelismerés

Vonalrajz monokróm nyomtatón történő nyomtatáshoz

Fekete-fehér fénykép monokróm nyomtatón történő nyomtatáshoz

Színes fotó tintasugaras nyomtatóra történő nyomtatáshoz

Szöveg és grafika faxoláshoz

Színes fotó ofszetnyomtatáshoz

Szkennelés áteresztő fényben

35 mm-es film, fotó weboldalakhoz

35 mm-es film, fotó nyomtatáshoz tintasugaras nyomtatóra

60 mm-es film, fotó weblapokhoz

60 mm-es film, fotó nyomtatáshoz tintasugaras nyomtatóra

Sok gyártó a vásárlók vonzására törekszik a dokumentációban és termékei dobozán az 1200 * 2400 ppi optikai felbontást. A függőleges tengely kétszámjegye azonban nem jelent mást, mint egy fél függőleges lépéssel végzett szkennelést és további szoftveres interpolációt, így ebben az esetben ezeknek a modelleknek az optikai felbontása tulajdonképpen az első számjegynek megfelelő marad.

Az interpolált felbontás a szkennelt kép képpontjainak szoftveres feldolgozás általi növekedése. Az interpolált felbontás értéke sokszorosa is lehet az optikai felbontás értékének, azonban ne feledjük, hogy az eredetitől kapott információ mennyisége megegyezik az optikai felbontású szkenneléskor kapott információval. Más szóval, nem tudja növelni a kép részletességét, ha az optikai felbontásnál nagyobb felbontással szkennel.

Bit mélység

A bitmélység vagy színmélység határozza meg, hogy egy pixel színe hány értéket vehet fel. Más szavakkal, minél nagyobb a bitmélység a keresés során, a nagy mennyiségárnyalatok tartalmazhatják az eredményül kapott képet. Például egy fekete-fehér kép 8 bites szkennelésekor a szürke 256 árnyalatát (2 8 = 256), 10 bittel pedig már 1024 színátmenetet kaphatunk (2 10 = 1024). Színes képek esetén két lehetőség van a megadott bitmélységhez - az egyes alapszínekhez tartozó bitek száma vagy a bitek teljes száma. A színes képek (például fényképek) tárolásának és átvitelének jelenlegi szabványa a 24 bites szín. Mivel színes eredetik beolvasásakor a kép három alapszín additív elve alapján készül, mindegyik 8 bites, és a lehetséges árnyalatok száma valamivel több, mint 16,7 millió (2 24 = 16 777 216). Sok szkenner nagy bitmélységet használ - színenként 12, 14 vagy 16 bitet (a teljes bitmélység 36, 42 vagy 48 bit), azonban a képek rögzítéséhez és további feldolgozásához ezt a funkciót támogatnia kell a használt szoftvernek. ; ellenkező esetben az eredményül kapott kép egy 24 bites fájlba lesz írva.

Meg kell jegyezni, hogy a nagyobb bitmélység nem mindig jelent jobb képminőséget. Amikor a dokumentációban vagy a reklámanyagokban 36 vagy 48 bites színmélységet adnak meg, a gyártók gyakran hallgatnak arról, hogy a bitek egy részét szolgáltatási információk tárolására használják.

Dinamikus tartomány (maximális optikai sűrűség)

Mint ismeretes, a kép sötétebb részei több rájuk eső fényt nyelnek el, mint a világosak. Az optikai denzitás értéke azt mutatja meg, hogy a kép adott területe mennyire sötét, és ezáltal mennyi fény nyel el és mennyit ver vissza (vagy átlátszó eredeti esetén áthalad). A sűrűséget általában valamilyen szabványos fényforráshoz viszonyítva mérik, amelynek előre meghatározott spektruma van. A sűrűség értékét a következő képlet alapján számítjuk ki:

ahol D a sűrűség értéke, R a reflexió (vagyis a visszavert vagy áteresztett fény aránya).

Például az eredeti olyan területén, amely a ráeső fény 15%-át tükrözi (átbocsátja), a sűrűség értéke log (1 / 0,15) = 0,8239.

Minél nagyobb a maximális észlelt sűrűség, annál több dinamikus hatókör ennek az eszköznek. Elméletileg a dinamikatartományt a használt bitmélység korlátozza. Tehát egy nyolc bites monokróm kép legfeljebb 256 színátmenettel rendelkezhet, vagyis a minimális reprodukálható színárnyalat 1/256 (0,39%) lesz, ezért a dinamikatartomány log (256) = 2,4 lesz. Egy 10 bites képnél ez már valamivel több lesz, mint 3, a 12 bitesnél pedig 3,61.

Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy egy nagy dinamikatartománnyal rendelkező lapolvasó jobban képes reprodukálni a képek sötét területeit vagy egyszerűen sötét képeket (például túlexponált fényképeket). Meg kell jegyezni, hogy valós körülmények között a dinamikatartomány kisebb, mint a fenti értékek a zaj és az áthallás hatása miatt.

A legtöbb esetben az átlátszatlan fényvisszaverő eredetik kisebbek, mint 2,0 (ez 1%-nak felel meg), és az 1,6 a jellemző a jó minőségű nyomtatott eredetikre. A diák és negatívok területe 2,0-nál nagyobb lehet.

Fényforrás

Az adott szkenner felépítésénél használt fényforrás jelentős hatással van a kapott kép minőségére. Jelenleg négyféle fényforrást használnak:

  1. Xenon gázkisüléses lámpák ... Rendkívül rövid bekapcsolási idők, nagy sugárzási stabilitás, kis méretek és hosszú élettartam jellemzi őket. De nem túl hatékonyak az elfogyasztott energia mennyiségének és a fényáram intenzitásának arányát tekintve, tökéletlen spektrummal rendelkeznek (ami a színvisszaadási pontosság megsértését okozhatja), és nagy feszültséget igényelnek (kb. 2). kV).
  2. Forrókatódos fénycsövek... Ezek a lámpák a legnagyobb hatásfokkal, nagyon lapos spektrummal (amely ráadásul bizonyos határok között szabályozható) és rövid felmelegedési idővel (kb. 3-5 s) rendelkeznek. A negatív szempontok közé tartozik a nem túl stabil jellemzők, a meglehetősen nagy méretek, a viszonylag rövid élettartam (kb. 1000 óra), valamint az, hogy a lámpát folyamatosan égve kell tartani, amíg a szkenner működik.
  3. Hidegkatódos fénycsövek... Az ilyen lámpáknak nagyon hosszú élettartamuk van (5-10 ezer óra), alacsony üzemi hőmérsékletük, egyenletes spektrummal rendelkeznek (meg kell jegyezni, hogy ezeknek a lámpáknak egyes modelljeit úgy optimalizálták, hogy növeljék a fényáram intenzitását, ami negatívan hat. hatással van a spektrális jellemzőkre). A felsorolt ​​előnyökért meglehetősen hosszú felmelegedési idővel (30 másodperctől több percig) és magasabb energiafogyasztással kell fizetni, mint a forrókatódos lámpáknál.
  4. Fénykibocsátó diódák (LED). Ezeket általában a CIS-szkennerekben használják. A színes LED-ek nagyon kis méretűek, alacsony fogyasztásúak, és nem igényelnek időt a bemelegítéshez. Sok esetben háromszínű LED-eket használnak, amelyek nagy frekvencián változtatják a kibocsátott fény színét. A LED-ek azonban meglehetősen alacsony fényárammal rendelkeznek (a lámpákhoz képest), ami lelassítja a pásztázási sebességet és növeli a kép zajszintjét. A nagyon egyenetlen és korlátozott emissziós spektrum elkerülhetetlenül a színvisszaadás romlásához vezet.

Szkennelési sebesség és felmelegedési idő

A tesztelés során megmérték a hidegindításhoz és az energiatakarékos üzemmódból való helyreállításhoz szükséges időt.

A tesztelés alatt álló szkennerek teljesítményének felméréséhez felmértük a legtöbb leggyakoribb feladat elvégzéséhez szükséges időt. A visszaszámlálás attól a pillanattól kezdődik, amikor megnyomta a Beolvasás gombot (vagy hasonlót) abban az alkalmazásban, amelyből a vizsgálat történt, és azután ért véget. ez az alkalmazásújra készen állt a munkára (vagyis bármilyen műveletet elvégezhetett, mint például a beállítások vagy a szkennelési terület módosítása).

Optikai felbontás – pont per hüvelykben (dpi) mérve. Minél nagyobb a felbontás, annál több információ vihető be az eredetiről a számítógépbe és további feldolgozásnak vethető alá. Gyakran adnak olyan jellemzőt, mint az „interpolált felbontás” (interpolációs felbontás). Ennek a mutatónak az értéke kétséges - ez egy feltételes felbontás, amelyhez a szkenner program „vállalja, hogy megszámolja” a hiányzó pontokat. Ennek a paraméternek semmi köze a szkenner mechanizmushoz, és ha még mindig szükség van az interpolációra, akkor jobb, ha egy jó grafikus csomaggal végzett szkennelés után megteszi.

Színmélység

A színmélység egy olyan jellemző, amely a lapolvasó által felismerhető színek számát jelzi. A legtöbb számítógépes alkalmazás, kivéve az olyan professzionális grafikus csomagokat, mint a Photoshop, 24 bites színnel működik (összesen 16,77 millió szín per pont). Szkennereknél ez a jellemző általában magasabb - 30 bit, a legjobb minőségű síkágyas szkennereknél pedig 36 bit vagy több. Természetesen felmerülhet a kérdés – miért kellene a lapolvasónak több bitet felismernie, mint amennyit továbbítani tud a számítógépnek. Azonban nem minden fogadott bit egyenlő. A CCD szkennerekben az elméleti színmélység felső két bitje általában „zaj”, és nem ad pontos színinformációt. A "zaj" bitek legnyilvánvalóbb következménye a nem kellően folyamatos, sima átmenetek a szomszédos fényerő-gradációk között a digitalizált képeken. Ennek megfelelően egy 36 bites szkennerben a „zaj” bitek elég messzire eltolhatók, és a végleges digitalizált képen színcsatornánként több tiszta tónus lesz.

Dinamikus tartomány (sűrűségtartomány)

Az optikai sűrűség az eredeti jellemzője, amely megegyezik az eredetire beeső fény és a visszavert (vagy áteresztett - átlátszó eredetik esetén) fény arányának decimális logaritmusával. A minimális lehetséges érték 0,0 D – tökéletesen fehér (átlátszó) eredeti. A 4,0 D érték teljesen fekete (átlátszatlan) eredeti. A szkenner dinamikus tartománya azt jellemzi, hogy az eredeti optikai denzitásainak milyen tartományát tudja a lapolvasó felismerni anélkül, hogy elveszítené az árnyalatokat akár az eredeti fényes, akár árnyékos részeiben. A lapolvasó maximális optikai denzitása az eredeti optikai denzitása, amelyet a szkenner még megkülönböztet a teljes sötétségtől. A lapolvasó nem tudja megkülönböztetni az eredeti e határnál sötétebb árnyalatait. Ez az érték nagyon jó az egyszerű szétválasztáshoz irodai szkennerek amely elveszítheti a részleteket a dia sötét és világos területein, és ráadásul negatívan a professzionálisabb modellektől. A legtöbb síkágyas lapolvasó esetében ez az érték általában 1,7D-től (irodai modellek) 3,4D-ig (félprofesszionális modellek) terjed. A legtöbb papír eredeti, legyen szó fényképekről vagy folyóiratkivágásokról, optikai sűrűsége kisebb, mint 2,5D. A diák általában több mint 2,7 D dinamikus tartományt igényel a kiváló minőségű szkenneléshez (általában 3,0–3,8). És csak a negatívok és a röntgensugarak nagyobb sűrűségűek (3,3D - 4,0D), és érdemes nagy dinamikatartománnyal rendelkező szkennert vásárolni, ha főként velük dolgozik, különben egyszerűen túlfizet.

Eredeti nézet... A beolvasás végezhető áteresztő fényben (átlátszó hordozón lévő eredetik esetén) vagy visszavert fényben (átlátszatlan hordozón lévő eredetik esetén). A negatívok beolvasása különösen nagy kihívást jelent, mert a folyamat túlmutat a színátmenet negatívból pozitívba való átfordításán. A negatívok színének pontos digitalizálásához a szkennernek kompenzálnia kell az eredeti színes fényképezési homályát. Számos módja van ennek a problémának a megoldására: hardveres feldolgozás, szoftveres algoritmusok a negatívról pozitívra való áttéréshez, vagy keresési táblázatok bizonyos típusú filmekhez.

Optikai felbontás. A szkenner nem a teljes képet, hanem soronként készíti. A fényérzékeny elemekből álló csík a síkágyas szkenner függőleges mentén mozog, és pontról pontra soronkénti képet készít a képről. Minél több fényérzékeny elem van egy szkennerben, annál több pontot tud eltávolítani mindegyikről vízszintes csíkok Képek. Ezt optikai felbontásnak nevezzük. Általában a pontok száma hüvelykenként - dpi (pont per hüvelyk) alapján számítják. Ma már a legalább 600 dpi-s felbontás számít normanak.

A munka sebessége. A nyomtatókkal ellentétben a szkennerek sebességét ritkán adják meg, mivel ez sok tényezőtől függ. Néha egy sor beolvasásának sebessége ezredmásodpercben van megadva.

Színmélység a készülék által felismerhető árnyalatok számával mérve. A 24 bit 16 777 216 árnyalatnak felel meg. A modern szkennerek 24, 30, 36, 48 bites színmélységgel készülnek.

Dinamikus hatókör azt jellemzi, hogy az eredeti dokumentum optikai sűrűségének mekkora tartományát képes felismerni a lapolvasó anélkül, hogy elveszítené az árnyalatokat akár az eredeti fényes, akár árnyékos részeiben. A lapolvasó maximális optikai denzitása az eredeti optikai denzitása, amelyet a szkenner még megkülönböztet a teljes sötétségtől. A lapolvasó nem tudja megkülönböztetni az eredeti e határnál sötétebb árnyalatait.

Kötegelt feldolgozás - egyszerre több eredetit is beolvas, és minden képet elment külön fájl... Program kötegelt feldolgozás lehetővé teszi meghatározott számú eredeti beolvasását a kezelő beavatkozása nélkül, ezzel biztosítva automatikus kapcsolás szkennelési módok és a beolvasott fájlok mentése.

Zoom tartomány - ez a szkennelés során végrehajtható eredeti skála változásának nagyságrendje. Ez a szkenner felbontásához kapcsolódik: minél nagyobb a maximális optikai felbontás értéke, annál nagyobb az eredeti kép nagyítási tényezője minőségromlás nélkül.

Által interfész típusa A szkennerek mindössze négy kategóriába sorolhatók:

LPT vagy COM portra csatlakoztatott párhuzamos vagy soros szkennerek Ezek a leglassabb interfészek. Problémák merülhetnek fel a lapolvasó és az LPT nyomtató közötti ütközés miatt, ha van ilyen.

Az USB-szkennerek valamivel többe kerülnek, de lényegesen gyorsabbak. USB porttal rendelkező számítógép szükséges.

Szkennerek SCSI interfésszel, saját interfészkártyával az ISA vagy PCI buszhoz, vagy szabványos SCSI vezérlőhöz csatlakoztatva. Ezek a szkennerek gyorsabbak és drágábbak, mint az előző két kategória képviselői, és magasabb osztályba tartoznak.

Szkennerek modern felület FireWire (IEEE 1394) kifejezetten grafikához és videóhoz. Az ilyen modelleket viszonylag nemrégiben mutatják be a piacon.

Eredmények:

  • A szkenner normálisan, szinte torzítás nélkül képes érzékelni egy átlátszó eredeti sűrűségét akár 1.6
  • A szkenner torzításokat és "zajt" hoz létre, de továbbra is képes érzékelni a sűrűségeket 1.6 előtt 2.35
  • A szkenner vak a sűrűség mögött 2.4 , minden ezen érték feletti sűrűséget feketének érzékel.

Mit kell tenni?

Nézzük meg, mit kínál a lapolvasó gyártója. Az Xsane-ben (pontosabban az "e Sane" háttérprogramban) lehetőség van a fényerő beállítására vas segítségével. "Azaz a szkenner úgymond növeli a lámpa fényerejét annak érdekében, hogy D max = 2.4 ... Valójában a lámpa fényereje nem növekszik, a szkenner (vagy inkább annak firmware-je) feldolgozza a kapott értékeket, ennek eredményeként a maximális sűrűség magasabb értékét kellene kapnunk, amit a szkenner feketének értelmez. Tehát a gyártó által biztosított lehetőségeket fogjuk használni. Állítsa a Fényerő értékét az Xsane programban a hardver által megengedett maximális értékre. A mi esetünkben az 3 .



Az előző teszthez hasonlóan a kapott eredmények alapján grafikont készítünk (hogy ne terheljük túl az olvasót információkkal, nem adom meg).




Összehasonlításképpen az első jelleggörbét (1. teszt) hagytuk meg, egy új görbét (Fényerő = 3 ) pirossal van jelölve (2. teszt). Kezdjük az összehasonlító elemzést: a szkenner olyan, amilyen volt ΔD szkenner = 2.4 és van, ami alapján megállapítható, hogy a "decibel" (jelerősítési mód) mindig be van kapcsolva és működik az oldalon D teszt = 1.6 D teszt = 2.4 mivel nincs új, magasabb érték D A max_testet a szkenner nem tudja megkülönböztetni.

Jellegzetes szaggatott vonal az oldalon D teszt = 1.6-2.4 sima lett, ami azt jelenti, hogy a szkenner firmware-je, ha a fényerőnövelés opció engedélyezve van, pontosabban konvertálja a mátrixból kapott értékeket a hangszínvisszaadás szempontjából. Ám a képekből ítélve ettől a „zaj” nem csökken, csak több lesz, ahogy felerősödnek, esetleg a „zaj” simábbá válik. Ez utóbbi nagy valószínűséggel igaz.

Most pedig nézzük meg a részt D teszt = 0.0 előtt D teszt = 0.5 , ebben a szakaszban a görbe alacsony gamma-értékkel rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a fények lágyan és könnyebben sugároznak, mint amilyenek valójában.

Értékeljük a kapott eredményt összességében: a fényerő növekedése nem a sűrűségek hatékony felhasználása miatt következik be, hanem az összes sűrűség szintjének változása miatt (figyelje meg, melyik tónust használja a "fekete" értékének közvetítésére), ha a teszt1-ben az értéken van D szkenner = 1.4 , majd a teszt2-ben az értéken D szkenner = 1.2 ). Nincs értelme használni ezt a lehetőséget. Nem fogunk hasznos fényerőnövekedést elérni. A „szürke mező” világosabb lesz; A „fehér mező” ugyanaz marad, mint volt; A „fekete mező” is világosabb lesz, de ott nem jelennek meg új részletek. Szkenner "látott" D szkenner = 2.4 , és "látja". De a "zaj" szintje emelkedni fog.

Hogy őszinte legyek, amikor ezt a tesztet megcsináltam, azt hittem, hogy az Epson mégis "eltolja" a görbét jobbra, pl. a csúcsfényekben részleteket veszítünk, de az árnyékokba kerülünk, pl. D a lapolvasó nem változik, de más régióban fog működni D teszt = ( D max - D min). Talán a gyártó megpróbálta megvalósítani ezt a funkciót. Ezt a tartományban lévő jelleggörbe jelzi D teszt 0.0-0.5 ... Feltételezem, hogy ez azért történt, hogy ne veszítsünk el részleteket a kiemelésekben, ha a görbét jobbra toljuk. A gyakorlatban csak az átlagos gradiens csökkent.

Fekete-fehér negatívok beolvasása.

Próbáljuk meg a gyakorlatban bizonyítani a kapott eredményeket. A kísérlet "tisztasága" érdekében mindig egyetlen fekete-fehér negatívot fogok használni. Vegye figyelembe, hogy a használt negatív normál sűrűségű, és közepes gradiensre van kifejlesztve. 0.62 ami a de facto szabvány. A filmlaboratóriumban a 11-es lámpára nyomtatják, ami az általános.

Amint azt már megtudtuk, a negatívok és a diák szkennelésekor az egyik probléma a „zaj” jelenléte a képen. Ez a jelenség különösen akkor észrevehető, ha kellően vastag (sötét) eredetiket szkennel. Ennek oka az optikai sűrűség korlátozott tartománya ΔD szkenner = D max -D min.

Például: a Nikon Coolscan 4000 szkenner számos optikai sűrűség reprodukálására képes 4.2 (Senkit nem akarok elkeseríteni... az Epson 1650-ről, már rájöttem ΔD=3.0 :-)). Az egyszerűbb szkennerek teljesítménye szerényebb.

Az optikai sűrűség maximális tartománya fekete-fehér negatív 2.5 , ΔD max dia = 3.0 , színes maszkos negatív kb 2.5 , de a maszk jelenléte miatt az ilyen típusú negatívok nagy D min.

Meggyőződésem, hogy ΔD szkenner = 3.0 elég ahhoz, hogy bármit leolvassunk, kivéve talán a röntgensugarakat. A probléma az, hogy hol van ez a negatív (dia). ΔD szkenner = 3.0 ... Megpróbálom elmagyarázni, miért.

Tikhon Baranov

Az asztali szkennerek a 80-as években jelentek meg, és azonnal fokozott figyelem tárgyává váltak, de a használat bonyolultsága, az univerzális hiánya. szoftverÉs ami a legfontosabb, a magas ár nem tette lehetővé, hogy a szkennerek túllépjenek a speciális felhasználáson.

Nem sok idő telt el azóta, de máris megjelent az asztali szkennerek egész sora, amelyeket főként irodai és otthoni használatra... Ráadásul az elmúlt néhány évben a hihetetlen árcsökkenésnek köszönhetően a szkennerek népszerűsége jelentősen megnőtt. Egy jó síkágyas lapolvasó ára ma arányban áll egy jó videokártya vagy nyomtató árával, ezért logikus, hogy továbbra is szkenner vásárlással vásároljunk számítógépet és nyomtatót.

Az elmúlt két évben síkágyas szkennerek az ár annyira csökkent, és a kínált modellek kínálata annyira megnőtt, hogy ennek az eszköznek a megválasztása bizonyos feladatokhoz több mint releváns lett.

A javasolt anyagban szeretnék beszélni a síkágyas szkenner felépítéséről, elemezni a szkennelési folyamat jellemzőit, és néhány ajánlást adni a síkágyas szkenner vásárlásához.

Az asztali szkenner nélkülözhetetlen a számítógéppel végzett munka során, ha grafikus képeket vagy szövegeket kell beszúrni papírhordozóról a számítógéppel készített dokumentumokba. A modern asztali szkennerek használata meglehetősen egyszerű, intuitív kezelőfelületük van, de számos olyan jellemzőre és funkcióra van szükség, amelyekre figyelni kell a lapolvasó kiválasztásakor - az optikai rendszer, a TWAIN modul szoftvere és az interfész. Nézzük meg mindhárom részt külön-külön.

Optika és mechanika

Ez a rész egy fényforrással ellátott pásztázó kocsiból, egy fókuszáló objektívből vagy lencséből, egy töltéscsatolt eszközből és egy analóg-digitális átalakítóból (ADC) áll.

Valójában a fentiek mindegyikét magában foglaló teljes szkennelési folyamat a következő. A beolvasandó képet (szöveg, grafika, fénykép) a lapolvasó fedele alatti átlátszó üvegre helyezze képpel lefelé. Ezután a kocsi mozogni kezd, és az üveg hosszával megegyező utat tesz meg. A rajta elhelyezett hidegkatódos lámpa megvilágítja a képet. Fókuszáló lencse segítségével a képből származó fényáramot a töltéscsatolt eszközre vetítik, ahol azt analóg információvá alakítják. Ez utóbbi az ADC-ben digitálissá válik, i.e. bit, és így érthető a számítógép számára. Hasonló analóg-digitális (és fordítva) átalakítást egy modem hajt végre, mivel az információ analóg formában történik telefonvonalakon.

A színes képek beolvasásakor a pontos színvisszaadás úgy érhető el, hogy a beolvasott színt három fő összetevőre osztják - színekre: pirosra, zöldre és kékre.

Itt szeretnék néhány szót szólni a "színmélység" fogalmáról, mert ha egy színnel kapcsolatos információt bitben tárolunk, akkor a színmélység egy bizonyos számú bit. A szabványos ("igaz") színmélység 24 bit/pont tekinthető, amikor az RGB színek 8 bitesek. Ennek megfelelően ezzel a bitmélységgel a szkenner egy pont 16,77 millió színárnyalatát érzékeli. A 24 bites szkennerek mellett manapság széles körben használják a 30, 36, 42, sőt 48 bites szkennereket is. De ami érdekes: az emberi szem nem 24 bitnél nagyobb színmélységre van "tervezve". A szkennerek bitmélységének növekedését az okozza, hogy a gyártók vonakodnak pluszpénzt keresni a technológiai versenyek körüli hisztérián, az ok más: az analóg-digitális átalakítás torzulások megjelenéséhez vezet a legalacsonyabb, legsebezhetőbbeknél. " bitek, - 30 bites (és magasabb) rendszerek nem adnak át üres információkat a számítógépben, a kimeneti színmélységet a teljes 24 bitre "húzzák".

Korábban a színes szkennelés 3 lépéses technológiát igényelt. Vagyis az első lépés piros szűrővel a piros komponenshez, a második - a zöld komponenshez, a harmadik = - a kék komponenshez. Ennek a módszernek két jelentős hátránya van: az alacsony sebesség és az a probléma, hogy három külön szkennelést egyesítenek egybe, és ennek következtében hiányzik a színregisztráció.

A megoldást a True Color CCD megalkotása jelentette, amelyek lehetővé teszik a színes kép mindhárom színösszetevőjének egy menetben történő érzékelését. A True Color CCD alapfelszereltség Ebben a pillanatbanés senki más a világon nem gyárt hárommenetes szkennereket. Hasonlóképpen a fekete-fehér síkágyas szkennerek is idővel megszűntek létezni.

A hétköznapi felhasználó összezavarodhat a változatosság miatt különböző felbontások a gyártó által kínált. Ez a koncepció két csoportra osztható:

  1. Optikai felbontás

    Ezt a mátrixvonal celláinak és a szkennelési mező szélességének hányadosa határozza meg. A szkenner felbontását jellemzően két szám jelzi: 300x600 ppi, 600x1200 ppi stb. Szeretném, ha az olvasó észrevenné, hogy a ppi (pixels per inch - pixels per inch) jelölés pontosabb a szkennelési felbontás, a nyomtatóra nyomtatott kép vonatkozásában - dpi (dots per inch - dots per inch) .

  2. Interpolált felbontás

    A felhasználó választhat, és többszöröse lehet a szkenner tényleges felbontásának. Például a HP ScanJet 5100C 600 ppi szoftveres felbontása 1200 ppi-re növelhető. A több azonban ebben az esetben nem jelent jobbat. A kiváló minőségű szkennelés az optikai felbontással megegyező vagy annál kisebb felbontással érhető el, de annak többszöröse. Ezt a tulajdonságot nagyon szeretik az asztali szkennerek gyártói, gyakran szerepel a névben, és nagy betűkkel egy színes dobozon alkalmazzák. Láthatod a 4800, 9600 stb.

    Szkenner vásárlásakor meg kell érteni, hogy az általános megközelítés számítógépes technológia"minél több, annál jobb" (memória, processzor frekvencia stb.) általában nem vonatkozik a szkennerekre. Ez persze jobb és persze drágább is, de lehet, hogy soha nem lesz rá szükség! A szkennelés során használt felbontást a használt kimeneti eszköz határozza meg.

    A képek beolvasásánál a szkenner optikai felbontására kell építeni. Azok. ha a szkenner felbontása 300x600 ppi, akkor 300x300 ppi vagy 150x150 ppi felbontással szkenneljen. Az interpolált felbontású fájlok (jelen esetben 600, 1200, 2400 vagy több ppi is lehet) nemcsak nagy méretűek, hanem sok irreális, programozással "kitalált" pixelt is tartalmaznak, ami befolyásolja a kapott kép minőségét.

    Egy-egy megjelenítéshez (prezentációk, Web design) elég a 72 dpi vagy a 100 dpi beállítása, mivel minden monitor 72 vagy 96 dpi-t produkál.

    Tintasugaras nyomtató használata esetén a színes képek kiadásakor elegendő beállítani a szkenner felbontását = nyomtató felbontás / 3, mivel a nyomtató gyártói jelzik maximális felbontás nyomtatók, színes nyomtatás esetén tintasugaras nyomtatók három pontot használva hozzon létre egy pontot a szkennerből. Vagyis itt is elég neked a 200-250 dpi.

    Akkor milyen esetekben van rá szükség nagy felbontású? A válasz egyszerű: ha az eredetiről készült képet akarjuk nagyítani vagy kinyújtani. Gondolj bele: talán soha nem lesz ilyen igényed, de elég sokat kell majd túlfizetned.

    A dinamikatartomány a szkennerek egyik fő jellemzője. Magyarázzuk meg egy kicsit ezt a jellemzőt. Minden képnek van optikai sűrűsége: 0,0 D-től (abszolút fehér, átlátszó) 4,0-ig (teljesen fekete, átlátszatlan). A szkenner dinamikus tartományát az határozza meg, hogy képes-e érzékelni a beolvasott kép optikai sűrűségét. Ha a szkenner dinamikus tartománya 2,5 D, akkor képes lesz megbirkózni a fényképekkel, de "átmegy", ha 3,0 D-nél nagyobb optikai sűrűségű negatívokkal dolgozik. Ez azt jelenti, hogy a szkenner nem érzékel a kép legsötétebb részeit, és hibás beolvasást eredményez. A világosság kedvéért példaként a szovjet színes fotófilmet hozom fel. Aki foglalkozott vele, tökéletesen megérti az összehasonlítást. A szovjet fotófilmeket alacsony színmélységgel készítették, ezért nagy gondok voltak a világos és sötét tónusok megjelenítésével.

    Az olcsó síkágyas szkennerek dinamikus tartománya 2,0-2,7D, jó 3,0 = -3,3D, legújabb modellek 3.6D.

    A mátrix egyik legfontosabb paramétere az általa keltett zajszint. Magas szint A "zaj" rendkívül negatív hatással van a pásztázás minőségére, csökkenti a dinamikatartományt és az igazán hasznos adatokkal rendelkező bitek számát. A SOHO-szektor szkennerek CCD-mátrixainak megengedett zajszintje 3-4mV.

    Ebben a cikkben a szerző megpróbál némi áttekintést adni a hagyományos CCD technológiájú szkennerekről. Az igazság kedvéért meg kell mondanom, hogy van egy alternatíva a piacon - a CIS-technológia. Ez utóbbi már régóta ismert, de viszonylag nemrég jelentek meg az ezt a technológiát használó szkennerek. Az ilyen szkennerekben az optika és a tükrök teljesen hiányoznak, a fogadó elem szélessége megegyezik a működő pásztázási mezővel, és több azonos mátrixból álló vonal. A többi viszonylag kisebb hátrányon kívül ennek a lehetőségnek két alapvető hátránya van: gyenge fókuszálás (nincs optika) és kis hézagok a szomszédos mátrixok között. Ez nem zavarja a szöveg szkennelését, de színes grafikával való munkához jobb, ha hagyományos CCD technológiára épülő szkennert választunk.

TWAIN modul

Paradox, de igaz: a szkenner nem szabványos Windows-eszköz. (Ezt az állítást meg lehetne vitatni, mert a Windows '98-ban szkenner-illesztőprogramok vannak telepítve. Ilyen szkennerrel viszont még nem találkoztam, ami „kilencvennyolc”-os meghajtókkal működne. Talán azért, mert a driverek meg vannak írva. USB-hez, és a piacon ilyen interfésszel rendelkező szkennerek még mindig nem elegendőek). speciális program, amely a TWAIN modul. Ez nem jelent különösebb nehézséget, de figyelembe kell venni azt a tényt, hogy ugyanazon gyártó TWAIN moduljának különböző verziói nem viselkedhetnek megfelelően a különböző verziók Windows, a teljes inkompatibilitásig. Ez könnyen megérthető, ha figyelembe vesszük a TWAIN modul hasonlóságát egy közönséges illesztőprogramhoz, amelyet frissíteni kell, például Bill Gates új "agygyermekének" kiadásával. Valójában a TWAIN modulnak köszönhetően a felhasználó a monitor képernyőjén vezérelheti a szkennelési folyamatot. Ezek a modulok, mint bizonyos szkennergyártók "művészeti alkotásai", más-más funkciójukban különböznek egymástól. Az olcsó színes táblák moduljaiban a felhasználó valószínűleg olyan funkciókat fog találni, mint: ablak előnézet, a szkennelési terület automatikus felismerése, a felbontás és a szkennelési mód kiválasztásának lehetősége, a kontraszt, a fényerő és a gamma beállítása, a nyomtatott képernyő szűrőelnyomása stb. - megtalálhatók a professzionális szkennerek moduljaiban, hívjuk ide nem fogjuk.

Hardver interfész

Az interfész befolyásolja a szkennelési folyamat sebességét, felelős a számítógép és a lapolvasó közötti adatcsere sebességéért. Az LPT és SCSI szkennereket most ígéretes és gyors USB interfésszel felszerelt modellek egészítették ki. Például az Astra 1220-nak (gyártó: UMAX) három változata létezik: Astra 1220P a nyomtatóporthoz csatlakoztatva, Astra 1220U USB interfészen keresztül és Astra 1220S = - SCSI eszköz. A leggyorsabb közülük a modell SCSI interfész, USB-vel - lassabb, LPT-vel pedig - a "leglassabb". Általában az SCSI / USB / LPT arányt 3/2/1-nek tekintik. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy in egyedi esetek az egyik vagy másik interfésszel rendelkező szkennerek sebessége jelentősen eltérhet a várttól. Az ilyen pillanatok azonban csak megerősítik a szabályt, így az LPT-, USB- és SCSI-szkennerek árkülönbsége igencsak indokolt.

Ennek ellenére számos feltétel van, amelyek teljesítése valamelyest felgyorsíthatja szkennere interfész eszközeinek működését.

  • Ha egy számítógép párhuzamos portjára csatlakozik készülékünk, akkor érdemes odafigyelni arra, hogy a portvezérlő milyen üzemmódban működik. Hagyományosan ajánlott az EPP \ ECP telepítése, azonban a legtöbb modern BIOS számos lehetőséget támogat ehhez a módhoz: EPP v.1.7, EPP \ ECP v.1.9 stb. Általában a legjobb megoldást csak kísérleti úton lehet meghatározni.
  • A SOHO osztályba tartozó legtöbb SCSI szkenner már fel van szerelve olyan vezérlőkkel, mint a DTC3181 vagy hasonló. Ezeknek a vezérlőknek nincs saját BIOS-juk, az egyetlen a felhasználók számára elérhető vezérlőelem - J1, J2 jumperek, amelyek beállítják a Plug "n" Play támogatási és várakozási állapot (WS) értéket; a második paraméter alapértelmezett értéke "1". Általános tévhit, hogy a WS = 0 beállítása "felgyorsítja" a keresést. Sajnos ez nem így van: legjobb esetben a szkennelési sebesség nem változik, legrosszabb esetben olyan üzenetet fog kapni, hogy "A szkenner nem áll készen" ...

    Vannak esetek, amikor két SCSI-vezérlő ütközése a szkenner működésének jelentős lelassulásához vezetett. Ha ez a probléma nem oldható meg az erőforrások ütköző eszközökhöz való átrendelésével, fontolja meg a lapolvasó telepítését egy SCSI-lánc részeként egy erősebb vezérlőn. Ebben az esetben a szkennernek kell lennie utolsó készülék láncokat, le kell állítani, és az SCSI ID-t arra a pozícióra kell állítani, amely megfelel a használt vezérlő követelményeinek (érvényes pozíciók: 1 ... 6). A Mustek szkennerek Adaptec 2940 AU és Asus SC-200 PCI nagysebességű vezérlőkkel való használatának tapasztalatai azt mutatják, hogy az így csatlakoztatott szkenner gyorsabban teljesít, mint a natív SCSI-II DTC3181 kártya.

    Szkenner kiválasztása

    Először is azt akarom, hogy a vevő arra gondoljon, hogy a szkennert mindig meghatározott munkákhoz vásárolják, és ne próbálja meg csavarni az ujjait itt a barátai előtt, megmutatva nekik a megvásárolt modellt, nos, nagyon klassz tulajdonságokkal - egy tapasztalt, hozzáértő felhasználó tud rajtad nevetni. Ha fogalma sincs arról, hogy milyen munkát fog végezni, akkor nagy valószínűséggel szkennerre van szüksége otthonába, és az alábbiakban kiválasztunk egy szkennert az Ön számára is.

    Szöveg beolvasása

    Bármilyen szkenner alkalmas ezekre a munkákra, hiszen a fekete-fehér szöveg szinte bármelyik piacon lévő szkennert jól be tudja szkennelni – bátran válassza ki a legjobbat olcsó lehetőség az egyik ismert gyártó.

    Házi feladat

    Ha nem tűz ki magának globális, nagyszabású feladatokat, és nincs a közelben valamiféle "szuper-duper-lézeres színes" nyomtató "félelmetes" tulajdonságokkal, amellyel csendben azt kívánja csinálni, amit gyárunk csinál "Goznak" , akkor a Mustek Scan Express sorozata megfelel Önnek, a legalacsonyabb áron egészen elfogadható minőséget ad. A képek monitoron történő megtekintéséhez 100 dpi-s szkenner felbontásra van szükség, kis nagyítású nyomtatón történő nyomtatáshoz 600 dpi is elegendő. Ha hatalmasat akarsz létrehozni otthoni fotóarchívum, akkor érdemes figyelni a nagyobb teljesítményű modellekre - a nagy mennyiségű munkára tervezett Mustek Paragon sorozatra és a továbbfejlesztett színvisszaadással rendelkező Umax Astra szkennerekre azok számára, akik első kézből ismerik a PhotoShopot, és egyszerű szinten tudják kalibrálni monitorjukat.

    Ha nem ismeri belső eszköz számítógép - válasszon párhuzamos csatlakozású szkennereket - ezek valamivel lassabbak, de könnyebben telepíthetők. Ha olyan szerencsés, hogy az utolsó gyártási év USB-busszal rendelkező számítógépét birtokolja, akkor az USB v porton lévő szkenner előnyösebb lesz az Ön számára - gyorsabb, mint egy LPT-n lévő szkenner. Azok számára, akik nem félnek önállóan telepíteni egy SCSI-kártyát, a legmegfelelőbbek az SCSI interfésszel rendelkező szkennerek.

    Irodai munka

    Az irodai szkennereket nagy mennyiségű munkára és jobb színvisszaadásra kell tervezni, mivel az irodákban általában jobb minőségű színes nyomtatók vannak. A szkennernek alkalmasnak kell lennie diaadapter csatlakoztatására, lehetőleg automatikus dokumentumadagoló csatlakoztatására. Az ilyen munkákhoz a Paragon Mustek sorozat alkalmas, mint szkenner belépő szint... Saját színes szórólapjainak és prezentációinak elkészítéséhez és kinyomtatásához jobb színvisszaadású szkennerekre van szüksége - Umax Astra és Agfa Snap-Scan (az AGFA szkennerek több lehetőséget biztosítanak a képzett kezelő számára). Az osztály legerősebb szkennere az Umax Astra 2400S Plus, amelyet nagy mennyiségű munkára terveztek.

    A Hewlett-Packard szkennerek igen népszerűvé váltak világszerte és a mi piacunkon is. Legtöbbjük hazánk különböző irodáiban áll, alattuk egészen jó helyközi szolgáltatásokkal, javító-karbantartó műhellyel. Az irodai munkához a legnépszerűbb modellek a ScanJet 5200C és a ScanJet 6200C

    Szkennerek reklámügynökségek számára

    Ezeknek a lapolvasóknak a fő feladatai kis mennyiségű diák és papír eredetik kiváló minőségű szkennelése. A szkennernek rendelkeznie kell nagy felbontású(A diák beolvasásához és kinyomtatásához 10x15 cm-es nyomtatott kép (normál fotóformátum) 1200 dpi felbontásra, A4-es méretű dia nyomtatásához pedig már 2400 dpi szükséges.), Valamint jó dinamikus tartomány... (Fényképek szkenneléséhez 2,3D-s tartomány szükséges, diák esetén 2,8-3,0 D-nél nagyobb, negatívokhoz 3,3 D-nél nagyobb optikai denzitás tartomány szükséges.) Az osztály legolcsóbb szkennerei az Agfa Duoscan T1200 kiváló minőségűek. , de alacsony felbontású 600x1200 dpi, a Mustek Paragon Power Pro pedig azzal jó felbontás 1200x2400 dpi, de alacsony dinamikatartománnyal - olyan cégek számára, amelyek nem engedhetik meg maguknak a jelentős pénzügyi költségeket. Igényesebb felhasználók számára az AGFA Duoscan és Umax PowerLook III, a HP ScanJet 6350C szkennerek jó színvisszaadással és dinamikus tartománnyal (3,4D) és nagy felbontással (1000x2000, illetve 1200x2400) megfelelőek.

    Nagyszámú dia beolvasása

    Nagy mennyiségű diák beolvasásához az előző csoporttal megegyező jellemzőkkel rendelkező szkennerekre van szükség, de nagyobb formátumban - A3. Egy ilyen szkenner üvegén egyszerre több dia található, amelyeket kötegelt módban szkennelnek. Ha nincs szüksége nagy felbontású szkennerre, akkor a Mirage IIse szkenner a tökéletes választás ebben a csoportban. A nagy, 2000x2000 dpi felbontású AGFA Duoscan T2000XL szkenner akkor lesz megfelelő, ha a beolvasott diákat A4-hez közeli formátumra kell nagyítania. A Hewlett-Packardnak is van egy elég jó ajánlata a piacon az ilyen típusú munkákra, amely bemutatja modelljét a piacon - Photo Scanner S20, amely a szerző szerint jól optimalizált 35 mm-es negatívokkal való munkára.

    Nagy formátumú diák szkennelése

    Röntgenfelvételek szkennelése, hibafeltáró anyagok és légi fényképezés. Itt vannak alacsony felbontású szkennerek, de jó minőségű színvisszaadás és nagy dinamikatartomány. Ezek a Mustek Paragon A3 Pro 600x1200 felbontással és az Umax Mirage IIse 700x1400 dpi felbontással.

    Szkennerek nyomtatáshoz

    Ezekhez a feladatokhoz a lapolvasóknak a legmagasabb specifikációjúaknak kell lenniük, és a szkenner kiválasztását nagymértékben annak az árnak kell meghatároznia, amelyet hajlandó rá költeni. A legegyszerűbb szkenner ebben a kategóriában az AGFA Duoscan T2500, 2500 dpi felbontással. Erősebb Umax PowerLook 3000 modell 3048x3048 felbontással. És két AGFA A3 formátumú modell - AgfaScan 5000 2500x5000 felbontással és AgfaScan XY-15 5000x5000 felbontással teljes A3 + formátumban.

    Végül szeretnék néhány tanácsot adni a készülék vásárlásához:

  • Ne felejtse el, hogy minden alkalmazási program egy "illesztőprogramon" keresztül kommunikál bármely szkennerrel, és hogy ez az egyetlen interfész, amelyen be lehet állítani a képbeolvasás paramétereit. Az illesztőprogram funkcionalitása és képességei nagymértékben meghatározzák, hogy a felhasználó milyen képességeket kap a lapolvasótól. Ezért fontos, hogy a gyártó kellően komolyan vegye a szkennerek "illesztőprogramjainak" fejlesztését, és érdemes tájékozódni az illesztőprogramok képességeiről, mielőtt szkennert vásárolna egy szállítótól vagy a gyártó honlapján, hátha hasznos lesz. "tapasztalt" nyomdászokat hallgatni. Gyakran elfelejtik, hogy "natív" illesztőprogram nélkül (ha az most nem működik a szükséges operációs rendszer alatt, vagy ha egy évvel később, a Windows 2000 megjelenésével nem található az illesztőprogram új verziója) a szkenner nem tud működni összes.
  • Az eladó kijelentései, miszerint van valami a szkennerében, ami másoknak nincs meg (üvegoptika, különösen jó "Zeiss" felső üveg, beépített betűkiválasztás és zajcsillapítás, és egyéb igaz vagy őrült dolgok), alapja lehet, de használd és tegyél fel magadnak két egyszerű kérdést:
  • Ha minden olyan jó, miért árulnak még mindig más szkennereket a világon?
  • Ha ez olyan fontos előny, miért nem ír róla hatalmas betűkkel a gyártó a szkenner dobozára, a reklámokban és az interneten?

    És még valami: a szkenner szállításakor ne felejtsen el egy speciális dugót behelyezni zárt üzemmódba, különben tovább utazik a szervizközpont és a ház között.

    Itt, úgy tűnik, először és ennyi. Igen, és még egy dolog: egy barátom elmentett otthon egy csomó különféle számítógépes hardvert - videokártyákat, processzorokat, hangkártyákat -, eladta és vett magának egy szkennert. Kedves olvasó, nézzen be a szekrényébe, talán ott van a még meg sem vásárolt szkenner. Szóval gondolkodj, dönts, keress! A választás a tiéd.