В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента и носителя изображение все сканеры

Обновлено: 16.01.2025

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 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.

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 МФУ обычно используется один из двух типов датчиков: контактный (CIS) или ПЗС (CCD). 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, они обычно дешевле сканеров на базе CCD. Основной недостаток CIS состоит в малой глубине резкости.

Презентация на тему: " СКАНЕРЫ Принцип действия Сканер обеспечивает преобразование графической информации в цифровую форму Это оптоэлектронный прибор, который включает следующие." — Транскрипт:

2 Принцип действия Сканер обеспечивает преобразование графической информации в цифровую форму Это оптоэлектронный прибор, который включает следующие компоненты: датчик, содержащий источник света, оптическую систему, фотоприемник, механизм перемещения датчика (или оптической системы) относительно оригинала. Процесс сканирования: оригинал освещается источником света светлые области оригинала отражают больше света, чем темные отраженный (или преломленный) свет оптической системой направляется на фотоприемник, фотоприемник преобразует интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения эл.тока Таким образом диалоговый сигнал преобразуется в цифровой для дальнейшей обработки с помощью ПК.

3 Фотоэлектронные умножители (ФЭУ) Фотоэлектронный умножитель изобретен советским инженером Л. А. Кубецким в 1930 г. ФЭУ, представляет электровакуумный прибор, внутри которого расположены электроды катод, анод и диноды. Световой поток от объекта сканирования вызывает эмиссию электронов из катода Вылетающие из катода электроны притягиваются к динодам и выбивают с их поверхности вторичные электроны, число которых многократно превышает первичный электронный поток с катода В результате через сопротивление нагрузки в анодной цепи ФЭУ протекает усиленный ток. Коэффициент усиления фототока в ФЭУ достигает 10 5.

4 Устройство ПЗС-линейки Фотоприемник, состоящий из множества миниатюрных фоточувствительных элементов (в виде матриц или ПЗС- линеек), формирует электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на него света..

5 Виды сканеров В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы настольные (Desktop) и ручные (Hand-held).

6 Виды сканеров К числу настольных сканеров относятся: планшетные (Flatbed), роликовые (Sheet- feed), барабанные (Drum) проекционные (Overhead/ Camera) сканеры.

7 Планшетные сканеры В основном все планшетные сканеры рассчитаны на получение копии с одного оригинала, однако к некоторым моделям сканеров прилагаются дополнительные приспособления для последовательной подачи и сканирования нескольких оригиналов.

8 Конструкция планшетного сканера

9 Роликовые (рулонные) сканеры Оригинал протягивается с помощью роликов сквозь сканер, где считывается головкой. В отличие от планшетного сканера неподвижной является головка. Данный вид сканеров широко используется при создании электронных архивов документов (их еще иногда называют документ-сканерами), в библиотеках и архивах. К листопротяжным сканерам относятся и профессиональные роликовые сканеры для CAM/CAD-приложений, которые используются в проектных институтах. Основным достоинством таких сканеров является то, что они могут сканировать оригиналы (архивные чертежи, кальки) шириной формата A0 и толщиной до 15 мм

10 Роликовые (рулонные) сканеры Работа роликовых сканеров напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. В данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, конечно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно.

11 Роликовые (рулонные) сканеры Роликовые (рулонные) сканеры используются главным образом для создания электронных копий документов, их факсимильной передачи и оптического распознавания символов. Размеры роликовых сканеров значительно меньше размеров их планшетных, проекционных и слайдовых аналогов. С помощью роликового сканера может быть отсканировано изображение, значительно превышающее по размеру само устройство.

12 Барабанные сканеры Этот вид сканеров предназначен для высокопрофессионального использования. В барабанных сканерах оригинал - гибкий лист с изображением - с помощью специальной ленты или масла закрепляется на поверхности прозрачного цилиндра (барабана, отсюда и название), вращающегося с большой скоростью (от 300 до 1350 об/мин.), а сканирующий приемник пиксел за пикселом считывает изображение с высокой точностью. При сканировании прозрачных оригиналов применяется источник света, расположенный внутри барабана, а при сканировании отражающих - оригиналов вне его.

13 Барабанные сканеры Оптическое разрешение барабанных сканеров может достигать ppi (пикселов на дюйм). Поскольку скорость вращения барабана высокая, можно фокусировать на источнике изображения чрезвычайно мощный источник света без риска повредить оригинал. Яркость источника света, возможность регулирования фокуса и технология поэлементной выборки обеспечивают хорошее соотношение - сигнал/шум и точную передачу тонов изображения без перекрестных помех от соседних пикселов.

15 Барабанные сканеры дорогие (от $20000 и выше). Но позволяют получать изображения с высокой степенью детализации, которые могут быть использованы для последующего ретуширования, цветоделения и, наконец, формирования конечного варианта представления страницы издания или пленки для изготовления печатной пластины (для офсетной печати).

16 Проекционные сканеры Проекционные сканеры настольные или напольные аппараты ориентированы на сканирование как бумажных документов, так и объемных предметов. Сканирующий элемент в них движется в фокальной плоскости объектива. Особенностью таких сканеров является и то, что расстояние между объективом и оригиналом можно изменять.

18 Ручные сканеры Ручные сканеры применяются для сканирования малоформатных оригиналов или фрагментов большого изображения. Перемещение окна сканирования относительно оригинала производится за счет мускульной силы человека. Принципы работы ручного и роликового сканеров во многом похожи.

19 Устройство ручного сканера В небольшом корпусе шириной обычно чуть более 10 см размешаются лишь датчик, линза и источник света. Ширина области сканирования в зависимости от модели устройства варьируется от 60 до 280 мм. Длина области сканирования ограничена лишь объемом доступной оперативной памяти компьютера. Устанавливаемая в компьютере карта интерфейса преобразует поступающую информацию в цифровую форму и передает ее для последующей обработки специальной программе.

20 Многофункциональные устройства Многофункциональные сканеры это комбинированные устройства, сочетающие в себе возможности сканеров различных типов, а также других технических средств информатизации. Служат для решения таких задач, как оптическое распознавание символов, архивирование, электронная почта и факсимильная связь

Сканер (Scanner) — устройство ввода в ЭВМ информации в виде текстов, рисунков, слайдов, фотографий на плоских носителях, а также изображения объемных объектов небольших размеров. Сканер представляет собой периферийное устройство, основным элементом которого является фотодатчик, предназначенный для фиксирования количества отраженного света в каждой области оригинала.

Метод, на котором основаны современные сканеры, заключается в последовательном, точка за точкой, фиксировании изображения и преобразовании его в электрический сигнал. Этот метод использовался при передаче фотографических зображений по телеграфу еще в 1850 г. Первый черно-белый сканер был создан в 1863 г., а цветной — в 1937 г.

Сканирование представляет собой цифровое кодирование изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму. Такое получение цифрового изображения оригинала для ввода в компьютер называют оцифров¬кой (Digitizing). В процессе оцифровки изображение разбивается на элементарные частицы — пикселы, каждому из которых соответствует определенный код яркости и цветового оттенка. В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы — настольные (Desktop)(1) и ручные (Hand-held)(2).

К числу настольных сканеров относятся планшетные (Flatbed), роликовые (Sheet-feed), барабанные (Drum) и проекционные (Overhead Camera) сканеры.

Основные характеристики сканера:

Разрешающая способность определяется плотностью расположения распознаваемых точек и выражается в точках на дюйм (dpi — dot per inch). Сканеры имеют два параметра разрешающей способности: оптическое разрешение и программное. Оптическое разрешение — показатель первичного сканирования. Программными методами можно в дальнейшем повысить разрешение. Например, оптическое разрешение сканера может быть 300 х 600 dpi, а программное — до 4800 х 4800 dpi. Оптическое разрешение имеет более важное значение для пользователя.

Оптическое разрешение зависит от размера элемента ПЗС-датчика и характеризует плотность, с которой производится выборка информации в заданной области оригинала.

Область сканирования — максимальный размер оригинала для данного сканера.

Метод сканирования определяет одно- или трехпроходный способ считывания информации в цветных сканерах.

Скорость сканирования — количество страниц черно-белого оригинала, сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением сканера.

Лидером на российском рынке сканеров является Hewlett-Packard, однако недорогие модели Mustek Paragon, KYE также пользуются спросом. Для профессионального применения используют сканеры UMAX или Agfa.

Работа с прайс-листом

При выборе сканера необходимо рассматривать часть характеристик, например:

Сканер – это устройство переноса информации с физического носителя в файл электронного формата на компьютере (скан документа). Конечным результатом работы сканера является полученный файл, который можно открыть на компьютере или другом электронном устройстве (телефоне, планшете).

Сканеры бывают разных видов, отличаются внешне, стоимостью и даже принципом действия.

Для чего нужен сканер

Сканирующая техника может использоваться для разных задач. Все зависит от области применения и конкретного типа сканера. Так, сканеры OR-кодов предназначены для считывания данных только с них. А вот планшетная техника может оцифровывать информацию с разных по типу носителей – листов бумаги, книг, пластика.

Часто применяются именно для сканирования документов (паспортов, свидетельств о рождении, справок, ИНН и других). Нередко устройства используются и в учебе для получения цифровых копий рефератов, методичек и т. д.

Как работает сканер

Принцип работы сканера практически идентичен для каждого вида и заключается в двух основных этапах:

считывания носителя и получение данных с него;
обработка полученной информации и создание готового изображения в цифровом виде, отправляемого на ПК.

Более подробно принцип описан на примере планшетного прибора:

Готовый скан получается не за один шаг, а в множество проходов. За шаг сканируется лишь маленькая полоса информации. Затем, все полосы компонуются в одну, так отсканированный документ становится цельным.

Устройство сканера

Основным элементом, обеспечивающим весь процесс сканирования, является матрица, которая по типу делится на CCD и CIS.

Виды сканеров

Планшетный. Является самым распространенным и привычным для обычного пользователя. Часто применяется дома и в офисах. Пользоваться очень легко. Достаточно подключиться к компу, установить драйвера и отсканировать нужные документы. Планшетный называется потому, что лист кладется на ровную поверхность – стекло сканера. Сверху рабочая область закрывается крышкой.

Сканируются многие виды носителей, от обычной листовой бумаги, до толстых книг. В последнем случае, из-за сильного надавливания крышки на книгу, повреждается переплет.

В серии «планшетные» входят также сканеры для паспортов, которыми можно обрабатывать документы небольших форматов – паспортов, чеков, визиток, удостоверений, и других носителей А5, А6.

Устройства могут быть как отдельными, так и входить в состав МФУ (многофункциональных устройств, 3 в 1) – принтер, сканер и копир в одном корпусе.

Протяжный. Внешне похож на обычный принтер, присутствует вход и выход для листа, который захватывается и протягивается через внутренние составляющие. Может сканировать с обеих сторон листа одновременно, что и является преимуществом над обычным планшетным видом. Сканирует только отдельные листы и стоимость техники больше в сравнении с обычным планшетным.

Ручной сканер. Портативное устройство, которое надо перемещать в процессе сканирования. Лист укладывается на ровную поверхность, устройство прислоняется к бумаге и постепенно с одной скоростью аппарат перемещается рукой по всему носителю.

Зарядка и передача файлов на компьютер производится через USB-шнур. Объем хранимых файлов внутри такого вида сканера зависит от количества памяти. При необходимости объем можно расширить картой памяти.

Единственное достоинство заключается в мобильности и относительной дешевизне. Можно взять с собой и когда понадобится сделать скан-копию. К недостаткам относятся качество и необходимость в некой четкости в работе с техникой- надо приловчиться ровно и плавно передвигать прибор.

К ручным также относятся:

OR-сканеры;
для сканирования штрих-кодов;
сканеры переводчики.

Функция распознавания OR-кодов есть во многих современных телефонах по умолчанию или после установки специального приложения для поставленной задачи.

Сканер фотопленок. Предназначен для сканирования пленок, слайдов. Не может считывать непрозрачные материалы.

Планетарный сканер. Нужен для оцифровки старинных или уже ветхих книг, рукописей. Принцип сканирования не предполагает физического контакта со сканирующим предметом.

Поточный сканер (скоростной). Профессиональная техника, применяется в больших офисах и на предприятиях, где необходимо сканировать много и быстро. Есть функция автоматической подачи документов и вместительный лоток. За одну минуту позволят отсканировать до двух сотен листов. Возможна поддержка увеличенных форматов, например, А3.

Барабанные сканеры. Нашли применение в полиграфической индустрии. Сканируемый носитель крепится на внешней или внутренней стороне вала. Характеризуется высочайшим качеством оцифровки благодаря большому разрешению.

Чем отличается от принтера и копира

Основное отличие от каждого вида устройств заключается в конечном результате от работы техники.

Принтер переносит информацию с электронного носителя на реальный – бумажный или другой (текстиль, пластик, пленка – зависит от вида принтера). Читайте про принцип работы принтера.
Сканер, наоборот, переносит с физического материала в электронный документ.
Копир (ксерокс). По технологии работы чем-то похож на сканер. На первом этапе происходит считывание носителя. Дальше происходит перенос на бумагу через встроенное печатающее устройство. Простыми словами, ксерокс делает точную копию исходного документа.

Копир является независимым устройством, которое может работать без подключения сторонних девайсов. Управление техникой выполняется через панель на корпусе. Для работы достаточно, чтобы ксерокс был исправным, и наличие бумаги в лотке.

Сканер всегда требует сопряжения с компьютером – физическое или беспроводное соединение, установка и, при необходимости, настройка программного обеспечения.

Принтер же может работать как автономно, так и только через компьютер. Возможности прямо зависят от модели и цены принтера. Во многих современных моделях можно печатать с флешки или подключать телефон к принтеру через разные программы, обходясь при этом без ПК.

Как сделать сканирование

Сделайте подключение и добавление сканера в Windows. Независимо от того, какой тип устройства у вас, все действия будут одинаковыми. Сначала соедините USB-кабелем сканер с компом. Подключите через кабель аппарат в сеть 220В. Нажмите на кнопку включения, которая практически всегда находится рядом кнопками управления на корпусе. Windows может сразу обнаружить, распознать периферийное устройство и сама инсталлировать «дрова». Если установка сама не пошла, тогда надо сделать установку с диска, который шел в комплекте, или скачать с официального сайта производителя. О готовности техники к выполнению своей функции будет говорить наличие значка оборудования в окне «Устройства и принтеры» и отсутствие возле него каки-либо предупреждающих иконок. Нажмите комбинацию клавиш «Windows+R» и выполните команду «control printers». Убедитесь, что сканер находится в доступном оборудовании.
Далее можно попробовать отсканировать что-либо. Поднимите крышку, положите лист на стекло вниз то стороной, которая нуждается в сканировании.
Правой кнопкой мышки кликните на значок и выберите «Начать сканирование».
Откроется мастер работы со сканером, внешний вид, меню и количество настроек которого может отличаться в зависимости от производителя и модели.
При необходимости. Можете выставить любые доступные параметры на свое усмотрение. После, нажмите «Сканировать» и дождитесь завершения создания скан-копии.
Назовите файл и сохраните в удобное место на компьютере.

Есть и другие варианты, как сканировать документы с принтера на компьютер. Можно использовать стороннее программное обеспечение или встроенные средства операционной системы Windows. Например, графический редактор Paint тоже позволяет отсканировать в несколько кликов мыши.

Читайте также: