Учебная работа. Реферат: Основные характеристики сканера

Учебная работа. Реферат: Основные характеристики сканера

1.

Содержание.

Содержание. 2

Введение. 3

1. Устройство и принцип работы. 4

2. Главные свойства сканеров. 6

3. Виды сканеров. 8

4. Типы подключения. 10

Заключение. 11

Применяемая литература. 12

Введение

Практически любой юзер компа повсевременно сталкивается с неувязкой преобразования документов из картонной формы в электрическую. Но процедура ввода инфы вручную отбирает большущее количество времени и чревата ошибками. Не считая того, вручную можно вводить лишь тексты, но не изображения. Выходом из положения является сканер, позволяющий вводить в комп, как изображения, так и текстовые документы. Сканеры считывают с бумаги, пленки либо других жестких носителей «аналоговые» тексты либо изображения и конвертируют их в цифровой формат. Они служат всюду: в больших компаниях, где обрабатываются большие архивы документов, в издательствах и проектно-конструкторских организациях, также в маленьких фирмах и домашних кабинетах.

сканер – это устройство оптического ввода, созданное для ввода и оцифровки в ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем) черно-белых либо цветных изображений, также для считывания текста с картонного носителя для следующей обработки.

2. Устройство и принцип работы.

Подобно почти всем техническим разработкам, базирующимся на принципах строения людского тела, система сканера почти во всем повторяет строение нашего глаза. Для сканера, как и для органа зрения, все начинается со света. В типовом настольном цветном сканере над сканируемым изображением {перемещается} флуоресцентная лампа. свет лампы отражается от сканируемого документа, потом проходит через линзу и фокусируется на матрице ПЗС, которая в сканере делает роль сетчатки.

Элементы ПЗС с фильтрами красноватого, зеленоватого и голубого в однопроходных сканерах считывают надлежащие цветовые составляющие данных изображения (что ничем не различается от функций колбочек и палочек в глазе).

В трехпроходных сканерах элементы ПЗС несут тройную нагрузку, потому что в любом проходе фильтруют различный цвет. В теории однопроходные сканеры резвее, а трехпроходные разрешают достигнуть большей точности.

Настоящее оптическое разрешение сканера так же, как и свойство сканированного изображения, прямо пропорционально числу частей ПЗС в сканере. В сканерах с большей разрешающей способностью число частей ПЗС больше.

Зная размеры матрицы (линейки) ПЗС, можно просто вычислить оптическое разрешение сканера. к примеру, линейка ПЗС из 3400 частей, рассчитанная на сканирование изображения шириной 8.5 дюймов, обеспечит оптическое разрешение 400 ppi (3400 делится на 8.5).

В сканированных штриховых изображениях любому пикселю соответствует 1 бит (разряд) — темный либо белоснежный. Шкала полутонов применяет 8-разрядную технологию, разрешающую 256 градаций для всякого пикселя. При проигрывании света употребляются три уровня 8-разрядного сканирования (по одному уровню на красноватый, зеленоватый и голубий цвета) для сотворения 24-разрядных изображений, в каких для пикселя вероятны 16.7 миллионов градаций цвета. Пропорционально вырастают и размеры файлов для черно-белого, полутонового и цветного изображений. Почти все из тестированных сканеров являются 30-разрядными (по 10 разрядов на канал основного цвета), но Джон Лэмб, спец по маркетингу продукции компании Umax Technologies, считает, что «исходя из убеждений технологии, эти устройства все еще принадлежат к семейству 24-разрядных сканеров».

В качестве единицы измерения разрешения употребляется показатель количества точек, которые сканер в состоянии воспринять на одном дюйме оригинала — dpi. Это сокращение практически значит «точек на дюйм» — dots per inch. В спецификации нередко указывается два параметра — горизонтальное разрешение и вертикальное. к примеру, 600 х 1200 dpi.

В этом случае имеется в виду не квадратный дюйм, а линейный. Таковым образом, сканер с обозначенным в спецификации оптическим разрешением 600 х 1200 при установке в режим «600 dpi» способен выдать изображение оригинала, в каком на любом дюйме по горизонтали и вертикали будет расположено 600 цветовых точек со своими параметрами. При установке большего, чем 600 dpi разрешения, драйвер сканера, используя способы математического роста разрешения, сглаживает горизонтальное и вертикальное разрешение. к примеру, при установке сканера в режим 1200 dpi физическим остается лишь вертикальный параметр dpi, горизонтальный же будет «вытянут» арифметикой до 1200.

Деликатность вопросца состоит в том, что время от времени механические способности устройства предполагаются как настоящее оптическое разрешение. к примеру, сканер с настоящим оптическим разрешением 1200 х 1200 dpi предугадывает наличие особенной линейки CCD – оптико-электронного устройства, имеющего разрешение конкретно 1200 dpi. На практике часто оказывается, что сканер с заявленным физическим разрешением 1200 х 1200 dpi имеет полностью такое же устройство CCD , что и сканер с заявленными параметрами 600 х 1200. Не считая того, разумеется, что сканер с разрешением 1200 х 1200 dpi должен стоить по последней мере в 2-2,5 раза дороже собственного собрата 600 х 1200.

Следует подразумевать, что конкретно показатель горизонтального разрешения охарактеризовывает физические способности CCD-устройства сканера и, в конечном счете, оптические способности сканера. Вертикальный же параметр — не наиболее чем показатель механического устройства движения каретки.

В листовых моделях сканеров часто указывают только одну характеристику разрешения — горизонтальную. Считается, что физическое разрешение по вертикали такое же. Исходя из убеждений почти всех профессионалов, заявленные некими производителями высочайшие характеристики оптического разрешения листовых сканеров, по сути являются результатом наибольшего математического роста разрешения, при этом по вертикали.

Потому что размер файла, а вкупе с ним и требования к компьютерной обработке и размеру памяти при увеличении разрядности сканирования вырастают в геометрической прогрессии, большая часть производителей средств обработки изображений приняли за эталон 24-разрядный вариант, в каком нормально смешиваются стоимость и свойство. Потому, хотя на стадии подготовительной обработки 30-разрядный драйвер сканера дозволяет манипулировать с 30-разрядным изображением (аргументом в пользу этих драйверов служит возможность работы на данной нам стадии с элементами критичных участков, таковых как области затенения и завышенной яркости), но к моменту записи изображения в файл для следующего редактирования либо печати его разрядность миниатюризируется до 24. В наиблежайшие годы мы окажемся в 48-разрядном мире, но это зависит от многого, в том числе от черт создаваемых мониторов, сканеров и принтеров.

3. Главные свойства сканеров.

Оптическое разрешение — измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Черта, показывающая, чем больше разрешение, тем больше инфы о оригинале быть может введено в комп и подвергнуто предстоящей обработке. Нередко приводится таковая черта, как “интерполированное разрешение” (интерполяционное разрешение). Ценность этого показателя непонятна — это условное разрешение, до которого программка сканера “берется досчитать” недостающие точки. Этот параметр не имеет никакого дела к механизму сканера и, если интерполяция все таки нужна, то созодать это лучше опосля сканирования при помощи неплохого графического пакета.

Глубина цвета – это черта, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большая часть компьютерных приложений, исключая проф графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (общее количество цветов —16.77 млн. на точку). У сканеров эта черта, как правило, выше — 30 бит, и, у более высококачественных из планшетных сканеров, — 36 бит и наиболее. Естественно, может появиться вопросец — для чего сканеру распознать больше бит, чем он может передать в комп. Но, не все приобретенные биты равноценны. В сканерах с ПЗС датчиками два верхних бита теоретической глубины цвета обычно являются “шумовыми” и не несут четкой инфы о цвете. Более явное следствие “шумовых” битов недостаточно непрерывные, гладкие переходы меж смежными градациями яркости в оцифрованных изображениях. Соответственно в 36 битном сканере “шумовые” биты можно двинуть довольно далековато, и в конечном оцифрованном изображении остается больше незапятнанных тонов на канал цвета.

Динамический спектр (спектр плотности) Оптическая плотность есть черта оригинала, равная десятичному логарифму дела света падающего на оригинал, к свету отраженному (либо прошедшему — для прозрачных оригиналов). Мало вероятное сканер может распознать, не утратив цвета ни в светах, ни в тенях оригинала. Наибольшая оптическая плотность у сканера — это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще различает от полной мглы. Все цвета оригинала темнее данной нам границы сканер не сумеет различить. Данная величина весьма отлично отделяет обыкновенные офисные сканеры, которые могут утратить детали, как в черных, так и светлых участках слайда и, тем наиболее, негатива, от наиболее проф моделей. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в границах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большая часть картонных оригиналов, будь то фото либо журнальная нарезка, владеют оптической плотностью не наиболее 2.5D. Слайды требуют для высококачественного сканирования, как правило, динамический спектр наиболее 2.7 D (Обычно 3.0 – 3.8). И лишь негативы и рентгеновские снимки владеют наиболее высочайшими плотностями (3.3D – 4.0D), и брать сканер с огромным динамическим спектром целенаправлено, если лишь планируется работа в главном с ними.

4. Виды сканеров.

сейчас сканеры выпускаются в 4 конструктивах – ручном, листопротяжном, планшетном и барабанном, при этом любому из их присущи как плюсы, так и недочеты.

1.Ручные сканеры – обыденные либо самодвижущиеся – обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют Энтузиазм, до этого всего для хозяев мобильных ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем). Они копотливы, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек на дюйм) и нередко сканируют изображения с перекосом. Но зато они недороги и малогабаритны.

2. В листопротяжном сканере, как в факсимильном аппарате, странички документа при считывании пропускаются через специальную щель при помощи направляющих роликов (крайние часто стают предпосылкой перекоса изображения при вводе). Таковым образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных конкретно из журналов либо книжек. В целом способности внедрения листопротяжных сканеров ограничены, потому их толика на массовом рынке неприклонно понижается.

3. Планшетные сканеры наиболее всераспространены на рынке, чем остальные типы сканеров и имеют ряд преимуществ по размеру внедрения, другими словами наиболее всепригодны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал – или картонный документ, или тонкий предмет – кладут на особое стекло, под которым {перемещается} каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем (но есть «планшетники», в каких {перемещается} стекло с оригиналом, а оптика и АПЦ остаются недвижными, чем достигается наиболее высочайшее свойство сканирования). Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя. Чтоб исследовать точное изображение с пленки либо диапозитива, необходимо обеспечивать подсветку оригиналов вроде бы сзаду. Для этого и служит слайдовая приставка, представляющая собой лампу, которая {перемещается} синхронно со сканирующей кареткой и имеет определенную цветовую температуру.

Оптическая система планшетного сканера (состоит из объектива и зеркал либо призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение инфы о цветах — три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных частей, принимающие информацию о содержании «собственных» цветов. В трёхпроходных сканерах употребляются лампы различных цветов либо же меняющиеся светофильтры на лампе либо CCD-матрице. Приёмный элемент конвертирует уровень освещенности в уровень напряжения (все ещё аналоговую информацию). Дальше, опосля вероятной корректировки и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в «знакомом» компу двоичном виде и, опосля обработки в контроллере сканера через интерфейс с компом поступает в драйвер сканера — обычно это так именуемый TWAIN-модуль, с которым уже ведут взаимодействие прикладные программки.

На качество отображения, получаемое в итоге сканирования, в большенный мере оказывает воздействие источник света, применяемый в конструкции сканера. В современных планшетных сканерах употребляется несколько типов источника света:

Ксеноновые газоразрядные лампы различаются очень малым временем прогрева, высочайшей стабильностью излучения, маленькими размерами и долгим сроком службы. С иной стороны, они требуют высочайшего напряжения, потребляют большенный ток и имеют несовершенный диапазон, что негативно сказывается на точности цветопередачи. Люминесцентные лампы с жарким катодом владеют весьма ровненьким, управляемым в определенных границах диапазоном и малым временем прогрева. В качестве недочетов можно именовать большие габариты и относительно маленький срок службы. Люминесцентные лампы с прохладным катодом служат в 10 раз подольше предшественниц с жарким катодом, имеют низкую рабочую температуру и ровненький диапазон, но время прогрева у их велико — от 30 секунд до нескольких минут. Конкретно такие лампы употребляются в большинстве современных CCD-сканеров. Светодиоды (LED) используются, как правило, в CIS-сканерах, не требуют времени для прогрева и владеют маленькими габаритами и энергопотреблением. Почти всегда употребляются трехцветные светодиоды, меняющие с большенный частотой диапазон излучаемого света. Светодиоды имеют достаточно низкую интенсивность светового потока и неравномерный, ограниченный диапазон излучения, потому у сканеров с таковым источником света мучается свойство цветопередачи, возрастает уровень шума на изображении и понижается скорость сканирования.

4. Барабанные сканеры, по светочувствительности, существенно превосходящие потребительские планшетные устройства, используются только в полиграфии, где требуется качественное проигрывание проф фотоснимков. Разрешение таковых сканеров обычно составляет 8000-11000 точек на дюйм и наиболее. В барабанных сканерах оригиналы располагаются на внутренней либо наружной (зависимо от модели) стороне прозрачного цилиндра, который именуется барабаном. Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую устанавливается оригинал, и соответственно, тем больше наибольшая область сканирования. Опосля монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования весьма припоминает работу токарно-винторезного станка. Проходящий через слайд (либо отраженный от непрозрачного оригинала) узенький луч света, который создается массивным лазером, при помощи системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается.

5. Типы подключения.

По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре группы:

Сканеры с параллельным либо поочередным интерфейсом, подключаемые к LPT- либо COM-порту. Эти интерфейсы самые неспешные и равномерно себя изживают. Быстрее всего, покажутся препядствия связанные с конфликтом сканера с LPT-принтером, если таковой имеется.

Сканеры с интерфейсом USB, Стоят немножко дороже, но работают существенно резвее. Нужен комп с USB-портом. Препядствия с установкой также могут появиться, но обычно они просто устранимы.

Сканеры со SCSI-интерфейсом, с своей интерфейсной платой для шины ISA либо PCI или подключаемые к обычному SCSI-контроллеру. Эти сканеры резвее и дороже представителей 2-ух прошлых категорий и относятся к наиболее высочайшему классу.

Сканеры с ультрасовременным интерфейсом FireWire(IEEE 1394) Специально разработанным для работы с графикой и видео. Такие модели представлены на рынке относительно не так давно.

В крайнее время производители дают много сканеров с 2-мя интерфейсами (к примеру, LPT и USB).

Заключение.

Сканеры считывают с бумаги, пленки либо других жестких носителей «аналоговые» тексты либо изображения и конвертируют их в цифровой формат. Они служат всюду: в больших компаниях, где обрабатываются большие архивы документов, в издательствах и проектно-конструкторских организациях, также в маленьких фирмах и домашних кабинетах.

Как широка сфера внедрения сканеров, так много их разновидностей. Стоимость сканера может составлять от нескольких 10-ов баксов до 10-ов тыщ, оптическое разрешение – от 100 до 11000 точек на дюйм (на британском dpi, dot per inch), а скорость сканирования – от 1-2 до 80 с./мин. Для выполнения тех либо других определенных задач годна не любая модель. Как правило, пригодность сканера определяется совокупой его технических характеристик: конструктивным типом, форматом, разрешением, глубиной цвета, спектром оптических плотностей и т.д.

Применяемая литература.

1. Евсеев Г.А., Симонович С.В. «Вы приобрели комп». Полное управление/ издание 3-е, переработанное – Москва 1999г.

2. Гукин Д., Ратбон Э. «ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем) для чайников». Издание 4-е, Москва: Аст-Пресс, 2001г.

3. журнальчик «Пользователь» — компы & программки, №2, 2000г.

Справочные ресурсы Internet:

4. HTTP://www.awella.ru

5. http://revolution

]]>