Что обеспечивает взаимодействие сканера и компьютера

Обновлено: 17.01.2025

Народ подскажите, какой протокол используется для связи сканера с операционной системой?
Очень надо, ни где точного ответа не могу найти.

TWAIN - стандартный протокол и интерфейс (API) определяющий взаимодействие между программами и устройствами захвата кадров, наподобие сканеров и цифровых камер. Самой новой действующей версией стандарта является TWAIN 2.0 (выпущена 13 ноября 2008).

Для подключения сканера к компьютеру используют разные методы. Существуют сканеры со специальной платой расширения, так называемым контроллером. Плату устанавливают в одно из гнезд расширений материнской платы компьютера, а сканер подключают к разъему платы.
Некоторые сканеры подключают к свободному параллельному порту (порту принтера) . В таком случае передача данных происходит медленнее, зато никаких дополнительных устройств для подключения сканера не требуется.
Наиболее производительные сканеры используют интерфейс SCSI, разработанный специально для подключения к компьютеру внешних устройств. Компьютер в этом случае должен иметь специальный контроллер, обеспечивающий работу с этим аппаратным интерфейсом. Такой контроллер чаще всего выполняется на плате расширения.
Поскольку аппаратные интерфейсы сканеров отличаются многообразием, были предприняты специальные меры для стандартизации программного интерфейса, обеспечивающего связь между сканерами и операционной системой. Этот интерфейс основан на специальном протоколе TWAIN. Если сканер поддерживает данный протокол, то операционная система Windows способна обеспечить взаимодействие между сканером и программным приложением, предназначенным для работы с ним. Все современные сканеры поддерживают стандарт TWAIN.
Особенности Windows 95
Операционная система Windows 95 появилась, когда сканеры еще не считались необходимыми компонентами настольной компьютерной системы, и по этой причине штатных средств поддержки стандарта TWAIN в Windows 95 нет. При установке сканера в системе Windows 95 необходимо использовать драйверы, поставляющиеся вместе с ним.
Особенности Windows 98/2000/NT
Операционные системы Windows 98/2000/NT уже осведомлены о наличии такого устройства как сканер. Стандарт TWAIN поддерживается в них по умолчанию, а в случае присоединения к компьютерной системе сканера в окне папки Панель управления появляется соответствующий значок, позволяющий производить настройку.
Таким образом, в большинстве программ работа со сканером производится при посредстве специального диалогового окна, обеспечивающего непосредственное взаимодействие со сканером. После того как пользователь дает команду на сканирование документа, данные передаются в программу, обратившуюся к сканеру, с использованием протокола TWAIN.

С помощью сканирующего устройства и соответствующего программного обеспечения слайды, картинки, текст или фотографии могут быть переведены в цифровую форму, так что компьютер сможет их воспринять, отображать, редактировать, а затем распечатать.

Обычно программное обеспечение для сканирования предлагает множество опций. Качество и размер отсканированного файла определяется указанным режимом, разрешением и масштабом, а также тем, будем ли мы обрезать изображение.

Прежде, чем начать сканирование, укажите значение параметр Scan mode (Режим сканирования). Выберите Black-and-White Line Art (Чёрно-белый), не дающий никаких оттенков серого, Grayscale (Полутоновый) или Color (Цветной), воспроизводящий миллионы цветов, если они имеются на изображении. Файл изображения, отсканированного в цвете, будет примерно в три раза больше по размеру, чем файл, полученный в режиме Grayscale.

Разрешение сканера измеряется в пикселях на дюйм и задаётся параметром resolution (разрешение). Чем выше разрешение изображения, тем больше точек, а значит, и информации о деталях изображения оно содержит. Но размер файла в этом случае также будет больше.

Чтобы сэкономить ресурсы компьютера, выбирайте минимальное разрешение, которое позволит получить желаемое качество при выводе изображения на выбранное устройство. Не указывайте разрешение выше, чем вам действительно нужно: размер изображения будет больше, чем необходимо, понадобится больше времени для его отображения на экране, в сети или при печати, но при этом вы не получите какого-либо улучшения качества. С другой стороны, при слишком низком разрешении распечатанное изображение будет выглядеть грубо, неровным и нечётким. Оптимальным разрешением для сканирования фотографий является 200-300 ppi, а для полиграфических оригиналов – 600 ppi.

Если вы планируете использовать только часть изображения, необходимо выполнить кадрирование. Чтобы получить нужный фрагмент, переместите границы сканируемой области в окне предварительного просмотра. Обрезка изображения может значительно уменьшить размер будущего файла.

Индивидуальное задание

5.1 Выполнить сканирование фотографий своего учебного заведения или своей команды, установив при сканировании следующие параметры, указанные в таблице 1 (формат изображения .jpg)

5.2 Заполните пустые ячейки таблицы 1

Таблица 1 – Размер файла

Размер фото (в дюймах)	PPI (разрешение)	Чёрно-белое (1 бит), Размер файла, Кб	Цвет CMYK (24 бита), Размер файла, Кб	Цвет RGB (24 бита), Размер файла, Кб
2х3
4х5
8х10

5.3 Сделайте выводы

5.4 Выполнить сканирование страницы из учебника

5.5 С помощью программы распознавания текста FineReader распознайте текст страницы и сохраните его в текстовом редакторе Word

Содержание отчета

6.1 Создание новых файлов

6.2 Сохранение новых файлов в своей рабочей папке

6.3 Демонстрация выполненной работы преподавателю

7 Контрольные вопросы

7.1 Дайте определение цифровых устройств

7.2 Перечислите современные цифровые устройства для обработки информации

7.3 Расскажите для чего предназначен сенсорный экран

7.4 Расскажите для чего применяются сканеры

7.5 Перечислите известные вам виды сканеров

7.6 Расскажите о фотоаппаратах, видеокамерах, веб-камерах, где они используются, чем они отличаются друг от друга

7.7 Расскажите о системах видеонаблюдения, где они используются

Справочная литература

1 Леонтьев, В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера / В.П. Леонтьев – Москва : Олмапресс, 2004

2 Пупцев, А.Е. Информатика: Учебное пособие для 10-го кл. / А.Е. Пупцев [и др.] – Минск : Народная асвета, 2007

3 Пупцев, А.Е. Информатика: Учебное пособие для 11-го кл. / А.Е. Пупцев [и др.] – Минск : Народная асвета, 2008

4 Симонович, С. В. Специальная информатика: Учебное пособие / С. В. Симонович [и др.] – Москва : АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 2000

Сканер – устройство ввода в компьютер графических изображений (текстов, рисунков, слайдов, фотографий, чертежей).

Ручной сканер. Планшетный сканер Барабанный сканер Проекционный сканер.

Сканеры различают по следующим параметрам: глубина распознавания цвета; оптическое разрешение, или точность сканирования, измеряется в точках на дюйм и определяет количество точек, которые сканер различает на каждый дюйм; программное обеспечение; конструкция.

Что можно делать с помощью сканера

Съемка : можно сканировать документы, отчеты, фотографии и другие предметы.

Редактирование : можно редактировать и сохранять электронные документы. Можно обрезать, поворачивать, сохранять, а также изменять размер и цвет отсканированных фотографий.

Распространение : изображения можно пересылать по электронной почте, размещать на Web-узле, использовать для создания мультимедийных фотоальбомов и т.д.

Использование отсканированных ранее изображений

Запустите программу Директор HP и щелкните Просмотр и печать , чтобы открыть галерею программы обработки фотографий и изображений НР.

Будет открыта галерея программы обработки фотографий и изображений HP. С помощью галереи можно просматривать и печатать отсканированные изображения, отправлять их по электронной почте, размещать в Интернете, создавать мультимедийные фотоальбомы и т.д.

Просмотр и изменение отсканированных изображений

При сканировании документа или изображения появится окно предварительного просмотра.

Выберите окончательную область сканирования. В окне предварительного просмотра эта область ограничена пунктирными линиями.

С помощью инструментов в окне предварительного просмотра выполните необходимую настройку изображения, например, измените размер, разрешение или поверните изображение.

Щелкните Принять .

Сканирование изображений и документов

6. В отобразившемся окне предварительного выделите область сканирования и настройте необходимые параметры.

Для подключения сканера к ноутбуку или стационарному компьютеру надо выполнить два условия – соединить технику между собой шнурами и добавить сканер в Windows 7-10, чтобы он отображался в разделе «Устройства и принтеры». Последнее достигается инсталляцией драйверов. После, получится сканировать документы на компьютер через стандартные средства операционной системы или софт (официальный или сторонний).

Отдельно рассмотрим вопрос с многофункциональной техникой, если принтер работает и подключен, а запустить сканирование не получается.

Статьи по теме:

Подключение устройств

При покупке самостоятельного сканера или многофункционального устройства практически всегда в комплекте есть USB-шнур для соединения техники с компьютером. Обязательно присутствует сетевой кабель для включения в сеть 220В.

Перед тем как подключить сканер к компьютеру рекомендуется осмотреть все провода и сам корпус аппарата на наличие повреждений. Не должно быть никаких сколов, отломанных кусков от корпуса. Провода обязательно должны быть целыми, что особенно важно для сетевого кабеля.

Чтобы обеспечить безопасное подключение и минимизировать проблемы, при подключении надо придерживаться простого алгоритма:

Включите компьютер, дождитесь полной загрузки Windows.
Соедините USB-шнуром компьютер с МФУ или сканером. В комплекте обычно поставляется шнур типа USB-USB-B. Обычный USB вставляете в комп, а USB-B в периферийное устройство. Для настольного компьютера с системным блоком подключать настоятельно рекомендуется к разъемам на задней панели.

Как установить сканер

Для установки в Windows 7-10 в части случаев ничего не нужно будет делать. После включения сканера система распознает модель техники, найдет драйвера и установит программное обеспечение, после чего сканирование станет доступным. Аналогично с самостоятельными принтерами новых моделей и устройств 3 в 1 (МФУ, принтер, сканер и копир).

Убедиться, что сканер готов к работе, можно попыткой сделать тестовое сканирование одного листа. Также оборудование обязательно добавится в разделе «Устройства и принтеры», в который зайти возможно несколькими способами – через панель управления в разделе «Оборудование и звук» или через команду «control printers». Последнюю необходимо вводить в окно «Выполнить», которое запускается комбинацией клавиш «Windows+R».

Найдите значок устройства. Он не должен быть светлого оттенка и содержать рядом с собой никаких восклицательных знаков. Чтобы устройство было главным, особенно в случае подключенных других аппаратов сканирования, рекомендуется сканер установить по умолчанию.

Установка с диска

Автоматическая установка выполняется не всегда. В комплекте с техникой практически всегда производитель прилагает компакт-диск с программным обеспечением. Вставьте диск в дисковод компьютера, откройте содержимое носителя и запустите установочный файл. Следуйте указаниям мастера установки и закончите копирование файлов. Затем перезагрузите компьютер и проверьте работу техники, как описано пунктом ранее.

С таким способом установки сканирующей техники проблем не возникает, но могут быть две ситуации:

диска в коробке с устройством не оказалось или он был утерян;
в ноутбуке нет дисковода.

Тогда придется сделать установку без диска.

Если диска нет

Зайдите на официальный сайт компании, которая произвела ваше устройство.

Напишите в поиск Google или Яндекс название бренда и в большинстве случаев официальный ресурс будет находиться на первой строчке выдачи.

Отыщите на сайте раздел драйверов, которые может называться по-разному, например:

поддержка;
ПО;
драйвера;
скачать и другое.

Укажите модель техники и будет предложены доступные драйвера для скачивания. В зависимости от техники может предлагаться один или несколько драйверов. Так, если у вас сканер в качестве самостоятельного аппарата, то, скорее всего, будет только один файл с драйвером. Если во владении целый МФУ, тогда производитель может предлагать несколько пакетов драйверов для каждого узла – ксерокса, принтера и сканера. К тому же у производителей всегда есть фирменное ПО для настроек и более гибкого управления техникой. Его тоже рекомендуется устанавливать.

Загрузите драйвер на компьютер, запустите и шаг за шагом сделайте стандартную процедуру установки. Перезагрузите Windows и попробуйте сделать скан документа.

Рассмотрим пример поиска ПО на примере бренда HP.

Стандартное средство добавления устройств

В окне «Устройства и принтеры» нажмите на «Добавить».
Дождитесь, пока система загрузить список доступных к подключению устройств.
Выберите сканер.
Определитесь с типом подключения.
Чтобы Windows в собственной базе нашла подходящие драйвера, укажите точную модель.
Закончите установку.

Если принтер уже подключен

Когда в принтере есть функция сканирования, значит, это многофункциональный аппарат, способный печатать, копировать и делать скан-копии.

Внешне, МФУ – это один аппарат, но внутри сделано объединение трех устройств.

В большинстве случаев производитель предоставляет на диске общий драйвер, установив который, работают сразу все составляющие МФУ. Такой же драйвер рекомендуется скачивать с сайта компании.

Но бывает так, что надо установить несколько пакетов, каждый из которых отвечает за отдельное устройство. Поэтому, если принтер работает, а сканер нет, тогда внимательно посмотрите на содержимое диска. Вероятно, что внутри есть еще драйвер, который потребуется инсталлировать для работоспособности сканера.

В крайнем случае сделайте загрузку необходимых «дров» с оф. сайта и сразу инсталлируйте. Перезапустите систему компьютера. Затем проверьте функцию сканирования.

Обычно в имени файлов драйверов для сканеров содержатся слова «scan» или «scaner». По ним вы поймете, какой драйвер надо загружать.

Установка на Windows 8

На обеспечении версии 8 и 8.1 возникает проблема с автоматически добавлением сканера по причине необходимости наличия цифровой подписи у драйвера. Установка не может закончиться и в конце сопровождается уведомлением на мониторе «Не удается подключить сканер».

Выполнив ряд действий с Windows, можно решить текущую проблему.

Наведите курсор мыши в правый край экрана и перейдите в меню «Параметры».
Далее зайдите в «Изменение параметров компьютера».
Затем заходите в «Обновление системы» и «Обновление».
Выполните перезагрузку ПК. Сразу после отключения зажмите клавишу Shift и не отпускайте.
Откроется меню. Где надо выбрать пункт «Диагностика», а после «Параметры загрузки».
Из перечня пунктов включите «Подключить обязательную проверку подписей драйверов».
Снова перезагрузите ОС.
Должно отобразиться окно параметров загрузки, где нажатием клавиши «7» активируйте аналогичный пункт.
Попробуйте еще раз сделать инсталляцию ПО. После успешной установки воспользуйтесь любой программой и распечатайте или отсканируйте что-либо.

Включение сканера на МФУ

Независимо от марки МФУ (HP, Canon, Brother и других), включать сканер отдельно нет необходимости. После нажатия кнопки «Вкл» на корпусе МФУ в рабочий режим приводятся сразу все устройства.

Единственным условием для корректной работы всех составляющих техники является успешное выполнение установки «дров».

Решение проблем

Одним из крайних и радикальных методов решения всех системных ошибок на компьютере является полное удаление драйверов из Windows, а затем новая установка с диска или установочного скачанного файла.

Настройки сканера на компьютере

Все настройки сканирующей техники сводятся к подключению и заданию параметров сканирования. Все параметры выставляются в диалоговом окне, которое появляется сразу после вызова команды сканирования.

Кликните правой кнопкой мышки на значок нужной модели и выберите пункт «Начать сканирование».

В следующем окне будет ряд параметров, которые влияют на конечное изображение скана и его качество.

Разберемся по пунктам.

Профиль. Чтобы каждый раз не настраивать сканирование заново, можно создать профиль, в котором сохранятся необходимые вам настройки. Таким образом, при запуске очередного сканирования просто выбирается профиль и все настройки подставляются автоматически.
Подача. Есть разные виды сканеров – планшетные, протяжные с двухсторонней подачей и так далее. В зависимости от нужного вам типа сканирования выберите вариант подачи. В 90% случаев дома и в малых офисах используются именно планшетные устройства, поэтому менять ничего не приходится.
Размер бумаги. Если и аппарата расширенные возможные по формату листов, тогда будет возможность выставить тип сканируемого носителя.
Цветовой формат. Необходимо получить цветной скан – ставьте соответствующую настройку. Надо отсканировать паспорт – можете выбрать «Оттенки серого» или «Черно-белое». Цветная картинка по объему занимаемого места на диске будет больше.
Тип файла. Задается формат (расширение) готового скана. JPG – обычный файл картинки; PNG – пустая область на скане будет прозрачной, а не белой; BMP – изображение высочайшего качества, может занимать десятки Мб; PDF – обычно применяется для создания сканов, которые будут отправляться по почте или передаваться по локальной сети, но также формат активно используется для объединения нескольких сканов в один.
Разрешение (DPI). Прямо влияет на качество картинки. Измеряется в количестве точек на дюйм – чем больше, тем лучше. Высокое разрешение позволяет многократно увеличивать скан на ПК, что особенно полезно для документов с мелкими надписями, электрических схем и других. Максимальное значение параметра зависит от устройства, может достигать 4000 dpi и более.
Яркость и контрастность. Настройки объяснения не требуют. Если документ темный, можете повысить яркость.
Просмотр. Чтобы просмотреть, как будет выглядеть цифровая копия документа, всегда есть функция предварительного просмотра. Позволяет контролировать качество и, что немаловажно, правильное расположение документа на стекле сканера.
Сканировать. При нажатии на кнопку начнется преобразование информации с физического носителя в электронный вид.

В самом верху окна можно изменить сканер, который запустится в работу. Чтобы система сама выбирала нужное устройство, его сразу после установки можно сделать главным, установив по умолчанию.

Создаем ярлык на рабочем столе

Каждый раз заходить в определенные пункты меню, чтобы отсканировать физический носитель, может быть неудобно, особенно когда сканирование необходимо делать часто. Поэтому разумным решением будет отображение ярлыка запуска программы для сканирования, через которую запускается работа.

Если устанавливается официальное программное обеспечение от производителя, а конкретнее, максимальный пакет с полнофункциональной программой, тогда ярлык по умолчанию должен появиться на рабочем столе.

А вот когда ярлык не появился или фирменный софт не используется, тогда значок на рабочее пространство можно вывести самостоятельно. Откройте «Пуск», в строке поиска начните вводить название нужной программы. Из предложенных вариантов по нужному кликните ПКМ и выберите «Создать ярлык». Или просто зажмите левую кнопку мышки и перетащите ярлык на раб. стол.

В Windows 10 вышеописанный способ не сработает. Возможностей взаимодействия с десктопом меньше, но зато можно закрепить программу на начальном экране (находится внутри меню «Пуск») или на панели задач.

Куда сохраняются сканы

Если во время настроек пользователь на изменял путь сохранения файла, то скан документа попадает в стандартные директории. В зависимости от способа сканирования скан может сохраняться в папку «Документы», затем «Отсканированные документы».

Или в директории с изображениями создается новая папка, которая именуется как текущая дата (год и месяц) и туда помещаются созданные сканы.

В последнем случае показан пример с использованием стандартного мастера работы со сканером через контекстное меню устройства (см. ниже).

На последнем шаге предлагается импорт (сохранение) документа, где можно настроить параметры сохранения – выставить путь, куда будет попадать файл, задать имя папки для сохранения и нужно ли вообще ее создавать (выбирать вариант «Нет» в выпадающем списке).

Как работать со сканером

В зависимости от поставленной задачи можно сканировать в разных программах. Это могут быть как встроенные программы в ОС Windows, так и совершенно новый, нуждающийся в установке софт. Причем набор программ для сканов в Windows отличается в зависимости от версии системы. В Windows 7 есть только служба «Факсы и сканирование», а в Windows 10 разработчики добавили современное приложение «Сканер».

Программы могут быть от официального производителя техники или разрабатываются сторонними разработчиками.

Рекомендуем ознакомиться со статьей: сканирование в Windows 7 и 10.

Всегда настоятельно рекомендуется устанавливать только официальный набор программ. В нем присутствуют все стандартные настройки для качественного сканирования. А вот если нужен софт, который позволит выполнять нестандартные задачи, тогда потребуется ознакомиться и выбрать стороннее решение.

На нашем сайте уже есть готовые статьи, которые помогут отсканировать всеми доступными способами. ССылки давали по мере чтения статьи в нужных местах.

Также иногда необходимо получить скан в других форматах. Например, сканировать несколько листов в один файл PDF, или сделать скан в Word.

В настоящее время распространены четыре типа драйверов: TWAIN, ISIS, SANE и WIA. По сути, эти драйвера выполняют роль интерфейса между приложением и низкоуровневой библиотекой от производителя, которая связывается с конкретной моделью.

Упрощенная архитектура соединения со сканером

Обычно подразумевается, что сканер подключен напрямую к компьютеру. Однако, никто не ограничивает протокол между низкоуровневой библиотекой и устройством. Это может быть и TCP/IP. Таким образом сейчас работает большинство сетевых МФУ: сканер виден как локальный, но соединение идет через сеть.

Плюс у такого решения в том, что приложению все равно как именно сделано подключение, главное видеть знакомый TWAIN, ISIS или другой интерфейс. Не нужно реализовывать специальную поддержку.

Но и минусы очевидны. Решение завязано на декстопную ОС. Мобильные устройства сразу выпадают из поддержки. Второй минус, драйверы могут работать нестабильно на сложных инфраструктурах, например, на терминальные серверах с тонкими клиентами.

TWAIN Direct

TWAIN Direct был предложен консорциумом TWAIN Working Group как вариант бездрайверного доступа.

Основная идея в том, что вся логика переносится на сторону сканера. А сканер предоставляет доступ по REST API. Дополнительно спецификация содержит описание публикации устройства (autodiscovery). Выглядит хорошо. Для администратора это избавление от возможных проблем с драйверами. Поддержка всех устройств, главное, чтобы было совместимое приложение. Для разработчика тоже есть плюсы, в первую очередь знакомый интерфейс взаимодействия. Сканер выступает веб-сервисом.

Если рассмотреть реальные сценарии использования, то минусы также найдутся. Первый — ситуация дедлока. На рынке нет устройств с TWAIN Direct и разработчикам нет смысла поддерживать эту технологию, и обратно. Второй — безопасность, спецификация не предъявляет требований к управлению пользователями, частоте обновлений для закрытия возможных дыр. Также непонятно, как администраторам контролировать апдейты и доступ. На компьютере есть антивирусное ПО. А в прошивке сканера, в которой очевидно будет веб-сервер, этого может и не быть. Или быть, но не то, что требует политика безопасности компании. Согласитесь, иметь зловреда, который будет отправлять налево все отсканированные документы не очень хорошо. То есть при внедрении данного стандарта задачи, которые решались настройками сторонних приложений перекладываются на производителей устройств.

Третий минус — возможная потеря функциональности. Драйвера могут иметь дополнительную пост-обработку. Распознавание штрихкодов, удаление фона. Некоторые сканеры имеют т.н. импринтер — функцию, которая позволяет сканеру печатать на обработанном документе. Этого нет в TWAIN Direct. Спецификация допускает расширение API, но это приведет к появлению множеств собственных реализаций.

И еще один минус в сценариях работы со сканером.

Сканирование из приложения, или сканирование от устройства

Давайте рассмотрим, как происходит обычное сканирование из приложения. Я кладу документ. Затем открываю приложение и сканирую. Затем забираю документ. Три шага. Теперь представьте, что сетевой сканер стоит в другом помещении. Нужно сделать как минимум 2 подхода к нему. Это менее удобно, чем сетевая печать.

Другое дело, когда сканер сам умеет отправлять документ. Например, на почту. Я кладу документ. Затем сканирую. Документ сразу летит в целевую систему.

В этом и есть основное отличие. Если устройство подключено к сети, то удобнее сканировать сразу в целевое хранилище: папку, почту или ECM систему. В этой схеме нет места драйверу.

Если посмотреть со стороны, мы используем сетевое сканирование, не меняя существующих технологий. Причем как из десктопных приложений через драйвер, так и прямо с устройства. Но удаленное сканирование с компьютера не стало настолько массовым, как сетевая печать, из-за различий в сценариях работы. Более востребованным становится сканирование сразу в нужное хранилище.

Поддержка сканерами TWAIN Direct как замена драйверам очень правильный шаг. Но стандарт немного запоздал. Пользователи хотят сканировать прямо с сетевого устройства, отправляя документы по назначению. Существующим приложениям нет необходимости поддерживать новый стандарт, так как и сейчас все работает прекрасно, а производителям сканеров нет нужды его реализовывать, так как нет приложений.

И в заключение. Общий тренд показывает, что простое сканирование одной — двух страничек будет замещаться камерами на телефонах. Останется промышленное сканирование, где важны скорость, поддержка функций постобработки, которые TWAIN Direct не может обеспечить, и где будет оставаться важной тесная интеграция с ПО.

Читайте также: