Основные характеристики сканера кратко. Контрольная работа Сканеры: назначение, принцип действия и разновидности

Сканер представляет собой периферийное компьютерное устройство. Он предназначен для преобразования печатной информации в цифровую. Это могут быть тексты, фотографии, рисунки. Для чего? Чтобы полученную информацию отправить на компьютер. Большой популярностью пользуются планшетные сканеры. Они самые простые в использовании.

Главный элемент планшетного сканер а - это считывающий датчик. Он может быть выполнен в виде CIS-сенсоров или CCD-матрицы, состоящей из светочувствительных элементов. Её ещё называют ПЗС-линейкой, потому что пиксели в ней выстроены в один ряд. От количества пикселей зависит разрешение устройства .

Считывающий датчик передвигается вдоль объекта

Фотоэлементы и источник света заключены в специальную каретку. Неподвижное прозрачное стекло выступает в роли рабочей поверхности. На неё кладётся печатное изображение или текст. Прибор имеет шаговый двигатель, который приводит в движение сканирующую каретку. Она перемещается вдоль стекла со страницей. Свет, излучённый лампой, отражается от бумажной поверхности. В CCD-матрице с помощью группы стёкол и зеркал отражённый свет проецируется на фотоэлементы. Последние обрабатывают световой поток и преобразуют его силу в аналоговый сигнал. В CIS-сканер а х принцип действия ана логичный, но без участия оптической системы.

CIS-датчик не имеет оптической группы

Таким образом, во время сканирования фотоэлементы получают определённую величину напряжения для каждой строки изображения. Далее, произведённый сигнал поступает в преобразователь аналогового импульса. Там он переходит в цифровой формат, который можно передавать для дальнейшей работы на компьютер.

Отличия от других видов

Существует несколько типов сканирующих устройств :

• протяжный. Обрабатывает только отдельные листы, так как изображение протягивается вдоль сканирующего элемента;

  Изображение протягивается вдоль сканирующего элемента

• барабанный. Изображение крепится к вращающемуся цилиндру. Световой поток освещает барабан и происходит сканирование;

  Изображение крепится к барабану

• роликовый. Оригинал передвигается группой роликов, а копирование происходит с помощью ПЗС-матрицы;

  Бумага передвигается роликами

• проекционный. Чаще всего их используют для обработки формата А3. Изображение помещается на специальную подставку. Поворотный датчик сканирует каждую строку с расстояния 30 см;

  Датчик поворачивается и сканирует каждую строку

• книжный. Брошюра помещается на V-образную поверхность. Пользователь самостоятельно перелистывает её в процессе работы;

  Книга помещается на V-образную поверхность

• сканер для слайдов. Обрабатывает слайды и плёнку;

  Сканер обрабатывает слайды и плёнку

• ручной. Имеет компактный размер. Датчик, заключённый в корпус, перемещается рукой.

  Сканер перемещается рукой

В отличие от других видов техники этого типа , на планшетном можно обрабатывать большое разнообразие оригиналов: отдельные страницы, книги, плёнки, слайды, различные предметы. К тому же размер варьируется от миниатюр до больших форматов. Это обусловлено тем, что не нужно закреплять бумагу на цилиндре, как в барабанном сканер е, или пропускать оригина л по роликам . Можно приподнять крышку, чтобы обработать книгу или картину с рамкой. Глубина резкости до 30 мм позволяет сканировать объёмные предметы. С дополнительными приспособлениями копируют плёнки и слайды.

Выбор устройства для дома и бизнеса

Чтобы выбрать подходящую модель, нужно понять, чем они отличаются. Тогда покупка не обернётся для вас ошибкой и позволит пользоваться устройством много лет.

• с какой целью вы будете использовать сканер ? Разные модели отличаются функционалом. Одни сканируют документы, другие - плёнки и слайды, третьи - и то, и другое;
• качество изображения. Некоторые модели отличаются очень высоким качеством сканирования фотографий. Оно зависит от количества пикселей. Это мелкие точки, объединяющиеся для формирования изображений. С увеличением их числа растёт качество изображения. Сканер для чёрно-белого копирования Canon CanoScan имеет 2400 пикселей, а сканер для обработки оригина лов с высоким качеством изображения Epson Perfection - 6500 точек. Поэтому решите, насколько важно для вас большое количество пикселей;
• сканирование книг. Для такой работы крышка должна быть гибкой, чтобы копировать книги разной толщины;
• фирма - изготовитель. Специалисты рекомендуют двух основных производителей: Canon и Epson. Эти сканер ы отличаются удобным программным обеспечением, качеством сборки, большой гарантией. Разновидностей моделей столько, что любой покупатель может подобрать для себя устройство;
• программное обеспечение. Подбирайте модель с множеством настроек для обрабатываемого изображения. Если не хотите особо в это вникать, то есть сканер ы с программами для автоматической на стройки;
• формат. Для сканирования больших изображений и предметов требуются сканер ы крупного формата, на пример, А3. Они дороже других моделей и занимают больше места;
• интерфейс для подключения. Многие модели сна бжены высокоскоростными или стандартными портами USB. У отдельных моделей есть модуль Wi-Fi, что позволяет подключаться к компьютеру без кабеля USB;
• скорость работы. В разных моделях она колеблется от нескольких секунд до нескольких минут;
• тип сенсора. CCD-сканер ы из-за на личия оптической системы дороже и объёмнее CIS-сканер ов . Но это компенсируется большей глубиной резкости.

После того как вы определились с основными характеристиками, обратите внимание на следующее: сканер ы для бизнеса позволяют обрабатывать до 8500 изображений в день. Имеют панель с разъёмами для создания многопользовательской сети. Могут сканировать с двух сторон.

Подключение и эксплуатация планшетного сканера

Ремонт устройства своими руками

У сканер ов встречаются разные поломки. В одних случаях можно их исправить самостоятельно, в других - сдать устройство в сервисный центр.

Неисправности планшетных сканеров и варианты их устранения

Если вы не найдёте причину поломки самостоятельно, то сдайте сканер в сервисный центр.

Поиск и устранение неисправностей планшетного сканера

Если вы подключили сканер , а индикатор питания не горит, проверьте USB-кабель и сетевой шнур при его наличии.

Если провода целые, то причина в неисправном разъёме сканер а , блоке питания или печатной плате. В этом случае идите в мастерскую.

Если индикатор включения горит, но каретка не двигается или двигается плохо, нужно разобрать сканер и очистить его от мусора . Начинайте разбор с верхней части.

Включите сканер . Проверьте его работоспособность. Если проблема не устранилась, обратитесь в мастерскую.

Таким образом, домашний ремонт сканера сводится к диагностике проводов и очистке от пыли. Основные узлы, которые выходят из строя, имеют сложную конструкцию. Трогать их самостоятельно не рекомендуется.

Как разобрать сканер и на что обратить внимание

Планшетный сканер очень удобен своими размерами и функциональностью. Его можно легко разобрать и отремонтировать. Если вы сделаете правильный выбор при покупке устройства, то оно будет вас радовать долгие годы.

Современную жизнь сложно представить без компьютера, который сегодня используется и в быту, и в офисах, и на производстве. Расширить его функциональность помогает множество периферийных устройств. Одним из них является сканер, который служит для создания цифровой копии текстового, графического или растрового документа, размещённого на материальном носителе (бумаге, слайде, фото и киноплёнке). Процесс оцифровки изображений называется сканированием. Существует несколько разновидностей компьютерного устройства для сканирования, наибольшее распространение из них получили аппараты планшетного типа.

Что такое планшетный сканер

Современный компьютерный рынок отличается довольно высокой динамикой. Благодаря быстрому развитию новых и усовершенствованию существующих технологий он может предложить различные виды сканеров универсального назначения или оборудования, предназначенного для решения конкретных профессиональных задач:

• планшетные сканеры, являющиеся наиболее популярными и универсальными. В этих приборах сканируемый оригинал размещается на специальном стеклянном планшете;
• сканеры барабанного типа, предусматривающие размещение документа на специальном барабане. Они позволяют получить наивысшее качество изображения, но имеют довольно громоздкую конструкцию и высокую цену. В основном применяются в полиграфической отрасли;
• протяжные устройства, предназначенные для сканирования непрошитой документации, в которых ролики протягивают документ мимо неподвижно закреплённой считывающей головки;
• плёночные сканеры, используемые для оцифровки изображения со слайдов и плёнок. Эти устройства имеют узкоспециализированное назначение для профессиональных фотостудий;
• планетарные устройства, в которых оригинал не соприкасается с рабочими поверхностями, что очень удобно при сканировании книг, подшитых бумаг или ветхих старинных документов;
• проекционные сканеры, передвижная головка которых может направляться на удалённые предметы;
• ручные сканеры, не дающие высокого качества копии, но имеющие одно очень полезное свойство - портативность.

Принцип работы планшетного сканера

Популярность планшетного сканера можно объяснить его высокой функциональностью и удобством пользования. Чтобы перевести любой документ в компьютерный формат, его не нужно изгибать или деформировать каким-то другим способом как, например, в барабанных устройствах.

Принцип работы планшетного сканера состоит в следующем:

1. Оригинал документа, цифровую копию которого требуется получить, размещается на стеклянном планшете лицевой стороной вниз (к стеклу).
2. После нажатия на кнопку сканирования расположенная под стеклом передвижная каретка с закреплёнными на ней источником света, системой зеркал, линзами и светочувствительными датчиками начинает передвигаться вдоль сканируемого документа, проецируя на него поток света.
3. Отражённый от документа световой поток через оптическую систему, состоящую из линз и зеркал, направляется на светочувствительные датчики, в качестве которых выступает CCD-матрица или CIS-линейка.
4. В зависимости от уровня освещённости светочувствительные элементы вырабатывают электрический сигнал различного напряжения, который передаётся на АЦП устройства для преобразования аналогового сигнала в цифровой.
5. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) передаёт двоичный сигнал на обработку в контроллер устройства и на компьютер в виде копии сканируемого документа.

Устройство, основные узлы и детали

Как и любая другая компьютерная техника, планшетный сканер состоит из механических и электронных частей и компонентов. Именно наличие электроники позволяет отнести его к сложному по конструкции оборудованию, хотя на первый взгляд начинка устройства выглядит довольно просто.

В конструкции любого планшетного сканера имеются следующие детали и узлы:

• корпус, представляющий собой основание планшета со съёмной крышкой (он должен быть довольно жёстким и может изготавливаться из металла или прочных полимерных материалов повышенной плотности);
• стекло, служащее основанием для размещения сканируемого документа;
• передвижная каретка с закреплённой на ней сканирующей головкой и источником света, которым является люминесцентная лампа;
• шаговый электродвигатель;
• протяжный механизм, состоящий из натяжного шкива, прижимной пружины и зубчатого ремня, который служит для перемещения каретки со сканирующей головкой вдоль оси планшета;
• транспортный фиксатор, служащий для обеспечения неподвижного положения каретки при транспортировке, чтобы предотвратить её повреждение;
• модуль питания;
• АЦП - устройство, преобразующее электрический сигнал в цифровой;
• процессор, управляющий всеми рабочими циклами устройства;
• интерфейсный модуль с контроллерами, отвечающими за передачу данных от сканера на компьютер. В современных моделях сканеров этот элемент может быть встроен непосредственно в процессор.

Управление всеми существующими сегодня видами планшетных сканеров осуществляется через компьютер, для соединения с которым на корпусе периферийного устройства имеются разъёмы USB, FireWire или SCSI. Кроме того, на корпус некоторых моделей могут быть выведены кнопки быстрого сканирования.

Главной деталью сканера любого типа является его матрица. В современных аппаратах применяются два вида матриц, имеющих разные светочувствительные элементы - CCD, работающие на приборах зарядовой связи ПЗС, и CIS, в которых используются контактные сенсоры . В CIS-сканерах отсутствует оптическая система зеркал, а отражённый от оригинала свет улавливается самофокусирующимися линзами и отправляется на установленные на одной с ними линейке контактные сенсоры. В таких устройствах применяется светодиодная подсветка сканируемого образца. Всё это позволяет сделать корпус устройства более тонким, но качество сканирования, цветопередача и глубина резкости у таких сканеров ниже, чем у приборов, оборудованных CCD-матрицей с оптической системой.

Именно благодаря более высокому качеству сканирования наибольшее распространение получили планшетные сканеры с CCD-матрицей. Но и устройства на контактных сенсорах тоже остаются востребованными там, где не нужна особая разрешающая способность, например, для листовой оцифровки текстовых документов. Преимуществом таких устройств является низкое энергопотребление и возможность получать питание по USB, что значительно повышает их мобильность.

Как выбрать планшетный сканер для дома и офиса

Современный рынок компьютерной техники предоставляет большой выбор самых разных сканеров. Чтобы подобрать подходящую модель для дома или офисного использования, нужно знать основные параметры, по которым различаются эти устройства.

Прежде всего, необходимо определиться, для каких целей вы покупаете сканер и насколько важно для вас качество получаемого изображения. Как правило, в домашних условиях это периферийное устройство используется для оцифровки фотографий и изображений. В этом случае качество цветопередачи и глубина резкости будут иметь первостепенное значение. Для сканирования же текстовых документов достаточно будет приобрести устройство с меньшим разрешением.

При выборе планшетного сканера в первую очередь внимание следует обращать на несколько основных параметров.

1. Разрешение. Это главный показатель, который определяет качество получаемого изображения. Он выражается количеством пикселей (ppi) или точек (dpi), на которые будет разбит 1 дюйм изображения при сканировании. Чем на большее количество точек разбивается сканируемый документ, тем выше будет качество полученной цифровой копии. В характеристиках сканеров этот параметр указывается двумя цифрами, обозначающими разрешение по горизонтали (оптическое разрешение) и по вертикали (механическое разрешение). Иногда указывается только оптическое разрешение, которое зависит от применяемой матрицы. Обычно для получения качественной цифровой копии для бытового использования достаточно разрешения сканера 600х1200 dpi. Но если в дальнейшем предполагается обработка полученного изображения в одном из графических редакторов, то следует выбирать сканер с разрешением не менее 2000 dpi. В любом случае нерационально покупать аппарат с разрешением, превышающим аналогичный показатель других периферийных устройств, например, принтера.

   Чем выше разрешение сканера (больше число точек на дюйм), тем более чёткие контуры имеют буквы на получаемом в результате сканирования документе

2. Цветопередача или битовая глубина цвета. Этот параметр в техническом паспорте планшетного сканера указывается в битах: чем он больше, тем более чётко при сканировании будут переданы цвета и оттенки исходного документа. Для сканирования текстовых документов, а также цветных диаграмм и графиков будет вполне достаточно 24-битного сканера. Если же вы планируете оцифровывать изображения и фотографии, то лучше приобрести устройство на 48 бит. Сканеры планшетного типа с глубиной цветопередачи 96 бит относятся к разряду профессиональных.

   Чем больше глубина цвета, тем большее количество оттенков и цветов отображает сканер и тем выше будет качество изображения, полученного в результате сканирования

3. Динамический диапазон. Для непрофессиональных моделей этот показатель часто даже не указывается в паспорте, но он существенно влияет на количество градаций яркости изображения, обеспечивая плавный переход в смежных его тонах. Для 24-битного цветного сканера этот показатель должен быть в пределах от 2,4 до 2,6 единиц, а для 48-битного - не менее 3.
4. Формат сканируемого документа. Большинство современных планшетных сканеров для домашнего использования и офисных целей рассчитаны на документы размером А4 (210х297 мм). Устройства большего формата применяются для создания макетов в полиграфии либо для изобразительных студий и относятся уже к разряду профессиональных.
5. Тип подключения к компьютеру. Большинство планшетных сканеров, выпускаемых сегодня, могут иметь три разновидности портов для подключения к ПК - USB, SCSI или комбинированный USB + SCSI. Лучше всего покупать устройство с наиболее популярным сегодня интерфейсом, который присутствует на абсолютном большинстве компьютерной техники - USB.

   Лучше всего покупать сканер в котором имеется USB-разъём, наиболее часто встречающийся в современной компьютерной технике

6. Поддерживаемые операционные системы. Поскольку любой сканер - это лишь периферийное устройство для ПК, он должен поддерживать установленную на нём операционную систему. Отличным выбором для покупки будет мультисистемный планшетный аппарат, который не будет привязывать вас к определённой ОС, и вы сможете в нужный момент сменить Windows на Linux или Mac OS.

При выборе планшетного сканера немаловажными могут быть и его дополнительные функции. Одной из них является возможность использования устройства для автоподачи листов. Такая опция будет не лишней для офиса, где планируется сканирование большого массива одиночных непрошитых документов.

Наличие устройства автоподачи сканируемых документов значительно повышает скорость работы сканера, что может пригодиться для офиса с большим объёмом работ по сканированию документов

Существуют также модели сканеров с возможностью подключения внешнего модуля для сканирования фотоплёнки и слайдов. Конечно, он не способен дать такого полноценного качественного цифрового отпечатка, как плёночный сканер, но для создания домашнего фотоархива на ПК его будет вполне достаточно.

Подключение, установка и использование планшетного сканера

Прежде чем начать пользоваться планшетным сканером, его нужно подключить к компьютеру и установить на жёсткий диск ПК соответствующее программное обеспечение. Без него компьютер просто не будет распознавать подключённое к нему периферийное устройство.

Обычно драйверы и необходимые для работы утилиты идут в комплекте с устройством на специальном диске. Их установку необходимо выполнить на компьютере без подключения к нему сканера. Для этого нужно:

1. Вставить загрузочный диск в CD/DVD привод компьютера и дождаться автозагрузки.
2. Если загрузка драйверов не началась, зайти в меню «Пуск» - «Мой компьютер» и щёлкнуть правой кнопкой мыши на иконке вашего привода для дисков. Можно выбрать в меню пункт «Автозагрузка» или загрузить нужный файл вручную - такие файлы обычно обозначаются символами setup.exe.
3. Если в комплекте со сканером нет установочного диска, нужные драйвера и утилиты можно скачать с официального сайта компании-производителя планшетного сканера.

Только после этого компьютер начнёт распознавать подключённое периферийное устройство и сможет полноценно работать с ним. Остаётся проверить работу сканера. Для этого необходимо:

1. Разблокировать транспортный фиксатор каретки.
2. Подключить сканирующее устройство к сети и к ПК соответствующими шнурами и включить кнопку питания на корпусе сканера, если она имеется.
3. Открыть крышку сканера и разместить на нём любой документ изображением вниз.
4. Нажать кнопку «Scan» на панели управления устройством. После этого должен начаться процесс сканирования с отображением на экране монитора ПК соответствующих окон.
5. Дождаться вывода на экран окна сохранения или редактирования полученного изображения. Если оно появилось, значит, сканер готов к работе.

Программа для сканирования изображений уже имеется в операционной системе компьютера. Установив графический редактор, можно отправлять отсканированные фото со сканера непосредственно в него и работать с ними дальше. А вот для обработки текстового документа понадобится установить на ПК программу распознавания текстов. Её можно найти в интернете и установить аналогично тому, как это делалось для драйверов сканера.

Видео: установка сканера

Как пользоваться планшетным сканером

Сканирование изображений можно выполнять и не устанавливая на ПК дополнительных программ. Для этого необходимо:

1. Поместить сканируемый документ под крышку планшетного сканера изображением вниз.
2. Открыть программу для сканирования, установленную в операционной системе, воспользовавшись меню «Пуск», в котором выбрать пункт «Все программы» и запустить приложение «Факсы и сканирование Windows».
3. В открывшемся окне выбрать новое сканирование.
4. При появлении диалогового окна указать сканер и параметры сканирования.
5. Нажав на кнопку «Сканирование», ждать окончания процесса. После появления в списке, расположенном в верхней части окна программы, названия отсканированного изображения щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши, вызвать контекстное меню и выбрать необходимое действие.

Чтобы иметь возможность производить любые действия с оцифрованным изображением, необходимо скачать и установить на ПК дополнительные программы. Самой популярной из них является ABBYY FineReader. В некоторых моделях планшетных сканеров такая программа поставляется вместе с драйверами на загрузочном диске. Она значительно расширяет возможности работы с отсканированными текстами.

Порядок работы с FineReader (как и с другими подобными приложениями) аналогичен работе с программой, интегрированной в ОС Windows, с той лишь разницей, что в первом же диалоговом окне следует выбрать действие, которое нужно будет совершить после окончания процесса сканирования.

Ремонт планшетного сканера

Ремонт планшетных сканеров является очень ответственным делом, требующим особых знаний и умений. Сканер - это электронное компьютерное устройство, причиной выхода из строя которого может быть неисправность механической или электронной части, а также сбой программного обеспечения. Для диагностики потребуется специальное оборудование, осциллограф, мультиметр, а также знания из области электроники.

Типичными поломками планшетных сканеров являются:

• неисправность лампы, её выгорание и появление тёмных пятен, уменьшающих поток света. Эта проблема решается путём замены лампы;
• засорение сканирующей головки. Для устранения дефекта потребуется чистка зеркал, лампы и других элементов оптики сканера;
• неисправность шагового двигателя. Потребуется проведение восстановительных работ или замена этого узла;
• сбои в работе подвижных частей сканера. Часто они устраняются проведением профилактической чистки, смазки, а в отдельных случаях - заменой шестерёнок с повышенным механическим износом;
• выход из строя блока питания. Обычно его заменяют на новый;
• неисправность разъёма USB. Устраняется пропайкой проводов или заменой этой детали в сборе.

Не так часто, но встречаются и неисправности электроники, требующие замены отдельных элементов или целых плат.

В большинстве приведённых случаев для ремонта нужно обращаться в специализированный сервисный центр. Но всё же одну, самую распространённую неисправность сканера, можно устранить и самостоятельно. Речь идёт о замене лампы. В современных планшетных сканирующих аппаратах используются люминесцентные лампы холодного свечения. Со временем на них появляются затемнения, которые чаще всего возникают в торцевой части, откуда выходят электроды. Это приводит к появлению дефектов отсканированного изображения.

Диагностировать наличие дефектов на лампе можно, приподняв крышку при включённом сканере. Неравномерное и тусклое свечение будет свидетельствовать о неисправности источника света. Для замены лампы необходимо:

Видео: снятие стекла планшетного сканера

Разборка планшетного сканера необходима и в тех случаях, когда требуется произвести его профилактическую чистку, убрать мусор, мешающий передвижению каретки, или заменить повреждённый шлейф. В зависимости от модели способы разборки могут быть разными. В некоторых сканерах может понадобиться открутить шурупы в районе крепления крышки планшета, а затем просто сдвинуть рамку со стеклом, вынимая её из пазов.

Видео: разборка планшетного сканера для чистки стекла

В других моделях нужно перевернуть сканер крышкой вниз и аккуратно разжать отвёрткой рамку планшета со стеклом в местах крепления её на защёлках.

Наряду с принтерами настольные сканеры в последнее время все чаще появляются на столах домашних пользователей. Из профессионального инструмента сканеры постепенно превращаются в бытовой прибор. Упрощаются конструкция и программное обеспечение, а настройка параметров сканирования становится более наглядной. Из всего многообразия представленных на рынке конструкций (ручных, протяжных и т.д.) выбор чаще всего падает на планшетные модели. Это легко объяснить, поскольку их главным козырем является необычайная универсальность: можно сканировать и фотографии, и отдельные листы, и страницы книг, и (при наличии некоторого опыта) небольшие объемные предметы, а со специальным модулем - слайды и негативы. Следует также отметить постепенное снижение цен и улучшение технических характеристик.

Сегодня на рынке представлено множество различных моделей планшетных сканеров, различающихся ценой, комплектом программного обеспечения, интерфейсом, технологией и т.д. К тому же, в отличие, например, от монитора, качество изображения на котором довольно просто визуально проверить перед покупкой, выбрать хороший сканер, исходя из его внешнего вида и представленных в инструкции технических характеристик, практически невозможно.

Целью настоящего тестирования как раз и является определение фактических характеристик рассматриваемых сканеров, а также удобства их подключения, настройки и эксплуатации. Выбрав самые недорогие из представленных на рынке моделей, мы сделали основной акцент на те задачи, с которыми наиболее часто сталкивается домашний пользователь. В качестве наиболее предпочтительного интерфейса был выбран USB, поскольку он имеется практически на всех современных компьютерах. Использование для подключения сканеров менее производительного параллельного порта сопряжено с рядом проблем и, к счастью, уходит в прошлое. Интерфейс SCSI хотя и обладает целым рядом несомненных достоинств, но все-таки довольно редко встречается в домашних компьютерах, а приобретение SCSI-адаптера требует дополнительных финансовых затрат и вряд ли оправданно, если учитывать стоимость рассматриваемых моделей.

Конструкция и используемые технологии

Несмотря на многообразие применяемых технологических решений, все планшетные сканеры имеют общую структурную схему (рис. 1). В верхней части корпуса (1) сканера находится прозрачный планшет (2), на котором располагаются сканируемые материалы. Для минимизации влияния внешних источников света и для лучшего контакта сканируемых материалов с поверхностью планшета последний оснащается специальной крышкой (3). В некоторых моделях сканеров крепление крышки позволяет при необходимости приподнимать ее над поверхностью корпуса (что удобно при сканировании оригиналов большой толщины, например книг) или вообще снимать (например, для установки слайд-модуля). На многих современных сканерах имеются кнопки, позволяющие вызывать приложения сканирования, копирования или распознавания текста, минуя системные меню и пиктограммы. На задней панели обычно расположены разъемы питания и интерфейсов для подключения к компьютеру.

Внутри корпуса под планшетом расположена подвижная каретка , на которой располагаются источник света и светочувствительные элементы (рис. 2). Каретка перемещается вдоль планшета при помощи специального электродвигателя, связанного с ней посредством тросиковой или ременной передачи. (Во избежание разночтений, в дальнейшем по тексту статьи под горизонтальным будет подразумеваться направление, параллельное светочувствительной линейке, а под вертикальным - направление перемещения каретки.) Свет, излучаемый источником, отражается от поверхности оригинала и падает на линейку со светочувствительными элементами, которые фиксируют интенсивность светового потока. Сначала считывается одна горизонтальная строка пикселов, затем каретка перемещается на один пиксел по вертикали, считывается следующая строка и т.д.; таким образом формируется изображение. Технологии получения изображения при сканировании классифицируются по нескольких параметрам, и ниже мы их рассмотрим более подробно.

CCD и CIS

CCD-матрицы, используемые во многих планшетных сканерах, имеют весьма небольшой размер. Для того чтобы уменьшить изображение оригинала до размеров самой матрицы, применяется специальная оптическая система (рис. 3). Такая конструкция позволяет получить более четкое изображение и за счет повышения интенсивности светового потока увеличить динамический диапазон и отношение «сигнал/шум».

Применение CIS-технологии (Contact Image Sensor) подразумевает сканирование изображения «один к одному», то есть размер одного светочувствительного элемента эквивалентен размеру сканируемого пиксела (рис. 4). Следует отметить, что на самом деле светочувствительные элементы в CIS-устройствах снабжены специальными микролинзами, вследствие чего сканируется лишь малая часть области оригинала, соответствующей одному пикселу изображения.

Достоинства и недостатки каждой из технологий приведены в табл. 1 .

Одно- и трехпроходные сканеры

Еще несколько лет назад для получения цветного изображения в планшетных сканерах сканирование производилось в три прохода - каждый цветовой слой считывался отдельно одной и той же линейкой светочувствительных элементов со сменным светофильтром, а затем они совмещались. Такие сканеры называются трехпроходными. Более прогрессивная технология позволяет считывать информацию по трем цветовым слоям одновременно - такие устройства называются однопроходными. В настоящее время даже самые дешевые сканеры являются однопроходными устройствами.

Методы разделения цветов

В настоящее время при сканировании цветных изображений используется три технологии для получения трех слоев, соответствующих базовым цветам аддитивной модели:

1. Светофильтры. Свет, излучаемый источником (например, лампой), отражается от сканируемого объекта и далее проецируется на три линейки светочувствительных элементов, каждая из которых снабжена своим светофильтром - красным, зеленым и синим.
2. Несколько источников света. Сканируемый объект поочередно освещается тремя (или более) источниками света, и соответственное количество раз считывается информация со светочувствительных элементов. Эта схема может быть реализована как в трехпроходных, так и в однопроходных устройствах (в последнем случае в качестве источников света, как правило, применяются светодиоды).
3. Призма. В этом случае для выделения цветовых компонентов из отраженного от оригинала света используется призма или аналогичное устройство, что позволяет одновременно считывать информацию с каждого из слоев.

Отметим, что мы рассмотрели здесь далеко не все многообразие существующих на сегодняшний день технологий, а главным образом те, которые применяются в протестированных моделях.

Основные технические параметры сканеров

Разрешающая способность, или разрешение, - один из наиболее важных параметров, характеризующих возможности сканера. Наиболее распространенная единица измерения разрешающей способности сканеров - количество пикселов на один дюйм (pixels per inch, сокращенно ppi ). Не следует отождествлять ppi c более распространенной аббревиатурой dpi (dots per inch - количество точек на дюйм). Последняя единица используется для измерения разрешающей способности растровых печатающих устройств и имеет несколько иной смысл.

Различают оптическое и интерполированное разрешение. Величину оптического разрешения можно вычислить, разделив количество светочувствительных элементов в сканирующей линейке на ширину планшета. Нетрудно сосчитать, что количество светочувствительных элементов у сканера, имеющего оптическое разрешение 600 ppi и формат планшета Legal (то есть шириной 8,5 дюйма, или 216 мм), должно составлять не менее 5100. Говоря о сканере как об абстрактном цифровом устройстве, важно понимать, что оптическое разрешение - это частота дискретизации , только в данном случае отсчет идет не по времени, а по расстоянию.

Следует отметить, что абсолютный показатель качества отражает не только технические и качественные характеристики собственно сканера, но также и функциональные возможности и удобство использования прилагаемого программного обеспечения, без которого эксплуатация сканера невозможна. К сожалению, некоторые разработчики в погоне за максимальным упрощением интерфейса и минимизацией количества настроек явно «перегнули палку», лишив своих пользователей гибкости и полноты использования заложенных в сканерах возможностей. На наш взгляд, оптимальным решением в данном случае является наличие переключаемого интерфейса, который может быть настроен под свои нужды как начинающим, так и опытным пользователем.

При прочтении и интерпретации приведенных ниже описаний моделей следует помнить, что фраза «отличный результат» и подобные ей не содержат абсолютной истины, а только показывают, насколько хорош тот или иной показатель для рассматриваемой в этом тестировании группы сканеров. Естественно, что даже лучшая из представленных здесь моделей вряд ли сможет на равных соревноваться с профессиональными изделиями ценой порядка 1000 долл.

Выбор редакции

По результатам тестирования были выбраны победители в двух номинациях - «Самый качественный сканер» и «Оптимальный сканер». В первой номинации выбирался сканер, набравший наибольший абсолютный показатель качества, а во второй - сканер с наименьшим соотношением «цена/качество».

В номинации «Самый качественный сканер» победил Canon CanoScan FB636U, показавший первый результат в аналитических тестах и второй - по итогам субъективной оценки, за что и был отмечен знаком «Выбор редакции». Второе и третье места с минимальным отрывом от лидера заняли два «близнеца» - Guillemot MaxiScan A4 и AcerScan Prisa 620U соответственно.

В номинации «Оптимальный сканер» с явным преимуществом победил AcerScan Prisa 620U, также отмеченный знаком «Выбор редакции». Второе место завоевал Mustek ScanExpress 1200USB, а третье - Canon CanoScan FB636U.

Сканеры: характеристики и возможности

Как устроен и как работает сканер

Наиболее распространённый тип современных сканеров для дома и офиса - планшетный. Что же он собой представляет? Это довольно невысокое устройство, располагающееся обычно горизонтально (некоторые сканеры можно располагать в вертикальной плоскости, что экономит место на столе), с несколькими кнопками и крышкой, под которой находится прозрачное стекло. Под стеклом, на которое кладут сканируемый материал, движется каретка с источником света. Отражённый от изображения свет попадает на фоточувствительный элемент и преобразуется в электрические сигналы, которые затем, после предварительной обработки, поступают в компьютер.

И сразу возникает вопрос: куда подключается сканер? Раньше сканеры подключали к забытым в наше время интерфейсам SCSI и LPT, а сейчас их заменил привычный всем USB. Причём со стороны сканера разъём может быть либо USB типа B (как, например, в принтерах), либо Mini-USB типа B (как в мобильных устройствах - телефонах, КПК и т. д.). Питание в некоторых моделях тоже осуществляется через USB. В других случаях со сканером идёт внешний блок питания.

Фоточувствительные датчики сканера могут быть либо CCD (Charge-Coupled Device), либо CIS (Contact Image Sensor). Сканеры, оснащённые датчиками CIS (появились сравнительно недавно), более компактны и потребляют меньше энергии (а значит, им не нужен отдельный блок питания). Но по качеству изображений, полученных с их помощью, заметно уступают сканерам на основе CCD. Особенно это проявляется, когда при сканировании книг с помощью сканера с CIS из-за недостаточного нажима резкость переплёта получается такой низкой, что распознать текст совершенно невозможно. Такое положение дел справедливо и для других сканируемых объектов, имеющих рельеф. Да-да, нумизматы могут сканировать свои монеты, радиолюбители - печатные платы, а сканер с датчиком CIS не позволит получить качественное изображение таких объектов.

Основные характеристики сканера

Рассмотрим основные характеристики сканеров. В первую очередь это разрешающая способность. Она измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi) и характеризует способность фоточувствительного элемента распознать два близко расположенных объекта изображения. Чем выше разрешающая способность, тем лучше. То есть тем более качественно можно сканировать изображения с мелкими деталями. Современные планшетные сканеры, которые применяют дома и в офисе (то есть не в полиграфии), обладают максимальной разрешающей способностью до 4800 dpi, что практически во всех случаях более чем предостаточно. Но, конечно, возможно сканировать изображения и с меньшей разрешающей способностью. Так, документы обычно сканируют с разрешающей способностью всего 200 dpi.

Другая немаловажная характеристика - скорость сканирования (или однозначно связанное с ней время сканирования). Она зависит от выбранной разрешающей способности. Чем выше выбранная разрешающая способность, тем медленнее происходит сканирование. Кроме того, скорость сканирования зависит от выбранного режима сканирования. Так, изображение в цветном режиме сканируется дольше, чем в чёрно-белом и в режиме оттенков серого. Время сканирования текста с листа формата А4 и фотографий обычно составляет 9-60 секунд, а плёнки (при максимальной разрешающей способности, здесь это просто необходимо) - 80-120 секунд.

Как можно догадаться, сканировать можно не только бумажные материалы, но и фотоплёнку шириной 35 миллиметров (обычная плёнка), как негативную, так и позитивную (слайды). Для этого некоторые сканеры оснащаются специальным слайд-модулем (или, как его называют по-другому, слайд-адаптером). Ещё одна характеристика, на которую хотелось бы обратить внимание, - это глубина цвета. Она показывает объём памяти, который отводится на представление цвета при кодировании одной точки изображения. Обычно приводят её максимальное значение в битах, например 48 бит. Но стоит заметить, что не все типы файлов поддерживают такую глубину цвета и можно вполне обойтись форматом JPEG с глубиной цвета 24 бит (которой соответствует «всего-навсего» около 16 миллионов оттенков цветов).

Итак, выбираем сканер. Исходя из вышенаписанного и следует выбирать сканер. К перечисленному также можно добавить и внешний вид устройства - эстетическим аспектом тоже не стоит пренебрегать, особенно если сканер приобретается в качестве подарка. Есть сканеры в чёрном исполнении, в белом (тенденция такова, что сканеры с белым цветом корпуса встречаются всё реже) и сером.

И, конечно же, не последнюю роль в выборе сканера играет его цена. Сканер с базовыми возможностями стоит от 2000 рублей. Такой сканер подойдёт для работы с документами и для перевода фотографий размером от 9 на 13 в цифровой вид, но отсканировать фотоплёнку с приемлемым качеством вряд ли удастся (такой сканер может даже не содержать слайд-модуль). Сканер стоимостью 3500-4000 рублей более универсален. Более дорогие сканеры обладают лучшими характеристиками и могут иметь дополнительные функции, вплоть до автоматической подачи бумаги.

Кроме того, хочется отметить небольшой эргономический нюанс - некоторые сканеры позволяют полностью снимать верхнюю крышку, что иногда является очень удобным. И, к слову, слайд-модуль сканера может оказаться удобным, а может и не очень. При использовании слайд-модуля неудачной конструкции для получения хорошего качества изображения иногда необходимо разрезать фотоплёнку по 3-5 кадров.

Работа со сканером

Производят сканеры такие фирмы, как Canon , Epson , Hewlett-Packard, Microtek , Mustek . Но независимо от производителя больших различий в работе со сканером нет. Вместе со сканером поставляется диск с необходимыми драйверами (для одной или нескольких операционных систем - Windows, MacOS и Linux) и программой для сканирования, которая может либо работать независимо от других программ, либо вызываться из приложений, предназначенных для работы с графикой. Управлять сканером можно как с компьютера, так и при помощи кнопок, расположенных на самом сканере. Действие, выполняемое при нажатии на кнопку, отражается в рисунке на кнопке. Однако драйвер обычно позволяет переназначить действие каждой кнопки. Какие же действия можно выполнять, не отходя от сканера? Наиболее используемое - сканировать и сохранить изображение в выбранном формате в указанную папку. Отдельно стоит отметить такое действие, как сканировать изображение в документ формата PDF. Другие действия - сканировать для электронной почты и сканировать для распознавания текста.

Драйвер сканера и программа для сканирования позволяют производить первичную обработку изображения. Во-первых, это автоматическое распознавание краёв листа, а в некоторых случаях даже автоматический поворот изображения на произвольный угол таким образом, чтобы пользователь не тратил время на выравнивание материала строго вертикально или горизонтально. Во-вторых, коррекция яркости, контрастности и цветности. В-третьих, интерполяция изображения - растягивание маленького изображения для комфортного просмотра на экране монитора. И, в-четвёртых, очистка отсканированных фотографий от пыли и устранение царапин.

Сканер выбран, пара советов по покупке и первому включению

И вот, сканер выбран, покупка оплачена, сканер перед нами... В первую очередь необходимо ознакомиться с целостностью стекла - отсутствием трещин и царапин. Да, вероятность такой неприятности ничтожно мала (сканер хорошо упаковывают, да и крышка защищает), но не нулевая. Далее стоит ознакомиться с комплектацией - кроме сканера обычно в комплект входят (если не предусмотрено иначе): диск с драйверами и программным обеспечением, кабель USB, блок питания, слайд-модуль, инструкция.

До первого включения сканера рекомендуется ознакомиться с инструкцией, что позволит узнать некоторые нюансы об этом устройстве. Так, например, некоторые сканеры имеют рычажок, фиксирующий каретку, что важно при транспортировке. В новом сканере рычажок может быть закрыт защитной лентой.

Заключение

Можно утверждать, будто сканер относится к такой компьютерной технике, без которой можно обойтись. Но если в доме есть сканер, работать с документами становится проще. Кроме того, возможно обмениваться такой информацией, которой в цифровом виде ранее не было. Выбор же сканера, несмотря на существование множества технических характеристик, большой выбор моделей различных производителей и их широкий ценовой диапазон, совсем не страшен.

Сканер - это устройство, которое анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

В 1857 году флорентийский аббат Джованни Казелли 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 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 изобретён планшетный способ сканирования, но сам принцип оцифровки изображения остается почти неизменным.

Основные характеристики сканеров

Оптическое разрешение

Является основной характеристикой сканера. 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. Оно определяется количеством светочувствительных элементов (фотодатчиков), приходящихся на дюйм горизонтали сканируемого изображения. Обычно его считают по количеству точек на дюйм - dpi (dots per inch). Нормальный уровень разрешение не менее 600 dpi, увеличивать его еще дальше - значит, применять дорогую оптику, дорогие светочувствительные элементы, и увеличивать время сканирования. Для обработки слайдов необходимо более высокое разрешение 1200 dpi.

Разрешение по X

Этот параметр показывает количество пикселей у фоточувствительной линейки, из которых формируется изображение. Разрешение является одной из основных характеристик сканера. Большинство моделей имеет оптическое разрешение сканера 600 или 1200 dpi (точек на дюйм). Его достаточно для получения качественной копии. Для профессиональной работы с изображением необходимо более высокое разрешение.

Разрешение по Y

Этот параметр определяется величиной хода шагового двигателя и точностью работы механики. Механическое разрешение сканера значительно выше оптического разрешения фотолинейки. Именно оптическое разрешение линейки фотоэлементов будет определять общее качество отсканированного изображения.

Скорость сканирования

Скорость сканирования зависит от разрешения при сканировании и от размера оригинала. Обычно производители указывают этот параметр для формата А4. Скорость сканирования может измеряться количеством страниц в минуту или временем, необходимым для сканирования одной страницы. Иногда измеряется в количестве сканируемых линий в секунду.

Глубина цвета

Как правило, производители указывают два значения для глубины цвета - внутреннюю глубину и внешнюю. Внутренняя глубина - это разрядность АЦП (аналого-цифрового преобразователя) сканера, она указывает на то, сколько цветов сканер способен различить в принципе. Внешняя глубина - это количество цветов, которое сканер может передать компьютеру. Большинство моделей используют для цветопередачи 24 бита (по 8 на каждый цвет). Для стандартных задач в офисе и дома этого вполне достаточно. Но если вы собираетесь использовать сканер, для серьезной работы с графикой, попробуйте найти модель с большим числом разрядов.

Максимальная оптическая плотность

Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер отличает от "полной темноты". Чем больше это значение, тем больше чувствительность сканера и тем выше качество сканирования темных изображений.

Тип источника света

Ксеноновые лампы отличаются малым временем прогрева, долгим сроком службы и небольшими размерами. Флуоресцентные лампы с холодным катодом дешевы в производстве и имеют долгий срок службы. Светодиоды (LED) обладают малыми размерами, низким энергопотреблением и не требуют времени для прогрева. Но по качеству цветопередачи LED-сканеры уступают сканерам с флуоресцентными и ксеноновыми лампами.

Тип датчика сканера

В сканерах и МФУ обычно используется один из двух типов датчиков, основанных на разных технологиях:

• CIS - Contact Image Sensor / контактный датчик изображения;
• CCD - Charge-Coupled Device / прибор с зарядовой связью (ПЗС).

CIS представляет собой линейку фотоэлементов, которая равна ширине сканируемой поверхности. Во время сканирования она перемещается под стеклом и строка за строкой передает информацию об изображении на оригинале в виде электрического сигнала. Для освещения обычно используются светодиоды, которые расположены в непосредственной близости от фотолинейки на той же подвижной платформе. Сканеры на базе CIS имеют простую конструкцию, тонкий корпус и небольшой вес, что позволяет сделать сканер более тонким и легким по сравнению со сканерами с CCD-датчиками. Сканеры CIS, как правило, дешевле сканеров на базе CCD. Основной недостаток CIS состоит в малой глубине резкости.

Фотосенсор на основе CCD - это специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью.

ПЗС-матрица состоит из поликремния, отделённого от кремниевой подложки, у которой при подаче напряжения через поликремневые затворы изменяются электрические потенциалы вблизи электродов. До экспонирования обычно подачей определённой комбинации напряжений на электроды происходит сброс всех ранее образовавшихся зарядов и приведение всех элементов в идентичное состояние. Далее комбинация напряжений на электродах создаёт потенциальную яму, в которой могут накапливаться электроны, образовавшиеся в данном пикселе матрицы в результате воздействия света при экспонировании. Чем интенсивнее световой поток во время экспозиции, тем больше накапливается электронов в потенциальной яме, соответственно тем выше итоговый заряд данного пикселя.
После экспонирования последовательные изменения напряжения на электродах формируют в каждом пикселе и рядом с ним распределение потенциалов, которое приводит к перетеканию заряда в заданном направлении, к выходным элементам матрицы.

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.
• ручные — в них отсутствует двигатель, следовательно, объект приходится сканировать пользователю вручную, единственным его плюсом является дешевизна и мобильность, при этом он имеет массу недостатков — низкое разрешение, малую скорость работы, узкая полоса сканирования, возможны перекосы изображения, поскольку пользователю будет трудно перемещать сканер с постоянной скоростью.
• листопротяжные (протяжные) — 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.
• планетарные или книжные сканеры — применяются для сканирования книг или легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом (как в планшетных сканерах). Книжные сканеры - предназначены для сканирования брошюрованных документов. Сканирование производится лицевой стороной вверх - таким образом, Ваши действия по сканированию неотличимы от перелистывания страниц при обычном чтении. Это предотвращает их повреждение и позволяет пользователю видеть документ в процессе сканирования.
• 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.

Принцип действия

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

Изображение всегда сканируется в формат RAW — а затем конвертируется в обычный графический формат с применением текущих настроек яркости, контрастности, и т. д. Эта конвертация осуществляется либо в самом сканере, либо в компьютере — в зависимости от модели конкретного сканера. На параметры и качество RAW-данных влияют такие аппаратные настройки сканера, как время экспозиции матрицы, уровни калибровки белого и чёрного, и т. п.