Skanery

Skaner Skaner to urządzenie, które przekształca oryginał analogowy: tekst, zdjęcie, rzeczywisty obiekt w obraz cyfrowy. Proces ten nazywany digitalizacją.

Rodzaje skanerów skaner ręczny skaner płaski skaner bębnowy skaner do slajdów skaner do filmów fotograficznych skaner kodów kreskowych skaner przestrzenny - 3D skaner kwadratowy skaner lustrzany skaner pryzmatowy skaner światłowodowy

Skaner płaski Zasadniczymi elementami skanera płaskiego są: źródło światła, elementy fotoczułe, układ optyczny, filtr dichroiczny, mechanizm napędowy, układy elektroniczne, szklana płyta do układania oryginałów, interfejs, sterownik.

Elementy skanera Źródło światła Elementy światłoczułe Oświetla skanowany oryginał. Emituje białe światło. Przetwarzają odbite od oryginału światło na prąd elektryczny. Filtr dichroiczny Układ trzech luster, które rozdzielają strumień świetlny na trzy jednakowe strumienie. Mechanizm napędowy Umożliwia ruch względny skanowanego oryginału i strumienia światła. Ruch zapewnia silnik i odpowiednia przekładnia Układy elektroniczne Szklana płytka do układania oryginałów Interfejs Dokonują obróbki skanowanego obrazu. Umożliwiają samokalibrację. Przetwornik A/C dokonuje dyskretyzacji i digitalizacji. Powinno być antyrefleksyjne nie zniekształca obrazu. Łączy komputer ze skanerem. Sterownik Program obsługujący skaner

Zasada działania skanera Światło białe odbite od kolorowego fragmentu oryginału przyjmuje barwę tego fragmentu. To barwne światło, po przejściu przez układ optyczny, pada na filtr dichroiczny, który rozdziela odbity sygnał świetlny na trzy jednakowe strumienie. Powstałe strumienie padają na trzy rzędy czujników fotoelektrycznych

Zależność natężeń generowanych prądów od jasności barw składowych RGB Zasada działania skanera płaskiego

Rozpoznawanie barw Każdy element czujnika jest pokryty odpowiednim filtrem: czerwonym R, zielonym G i niebieskim B. Następuje automatyczne odfiltrowanie trzech podstawowych barw składowych RGB. Każda składowa ma jasność odpowiednią do koloru światła odbitego od elementu oryginału. Im jasność podstawowej barwy składowej większa, tym większy ładunek i większy prąd jest generowany przez element fotoczuły. W przetworniku A/C sygnał analogowy (prąd) jest zamieniany na sygnał cyfrowy w celu utworzenia pliku cyfrowego.

TECHNOLOGIE SKANERÓW

CCD CCD (charge coupled device - urządzenie o sprzężeniu ładunkowym) Pod szklaną taflą jest wózek skanera, na którym porusza się lampa oświetlająca skanowany obiekt. Odbite od obiektu białe światło, za pośrednictwem systemu luster i soczewek, trafia do elementów światłoczułych. Technologia CCD ma trzy rodzaje fotoczujników, każdy z innym filtrem koloru(rgb). Zalety Pozwalają uzyskać szeroką gamę kolorów Efektywnie skanują obiekty nawet lekko oddalone od tafli skanera. Wady Technologia CCD jest bardzo delikatna i nawet niewielkie wstrząsy mogą rozkalibrować system luster i soczewek. Nie da się odpowiednio miniaturyzować modeli CCD. Nie nadają się do zastosowań mobilnych

CIS CIS (Contact Image Sensor - Sensory kontaktowe) Źródłem światła są poruszające się na ruchomej belce diody LED w trzech kolorach (RGB) umieszczonych 1-2 mm pod szybą. Skanery konstruowane w tej technologii pracują w skali 1:1. Zalety Zrezygnowano z zastosowania luster i soczewek. Wyeliminowano zniekształcenia optyczne i przebarwienia koloru. Są mniejsze od innych technologii skaner może być bardziej płaski. Diod LED nie trzeba rozgrzewać przed każdym skanowaniem. Po włączeniu, urządzenie jest od razu gotowe do pracy. Wady Niskie natężenie dostarczanego przez Diody LED światła - skanowany dokument musi płasko przylegać do tafli skanera.

INNE KONSTRUKCJE

Skaner ręczny Skaner do skanowania niewielkich tekstów i ilustracji.

Skaner bębnowy Bardzo dokładny skaner do skanowania w poligrafii.

Skaner do slajdów Skaner do skanowania przeźroczy i filmów fotograficznych.

Skaner kodów kreskowych Skaner do skanowania kodów kreskowych w sklepach.

OCR

OCR OCR (ang. Optical Character Recognition) techniki lub oprogramowanie do rozpoznawania znaków i całych tekstów w pliku graficznym o postaci rastrowej. Zadaniem OCR jest zwykle rozpoznanie tekstu w zeskanowanym dokumencie. Oznacza rozpoznawanie znaków, pisma odręcznego oraz cech formatowania, jak krój pisma, stopień pisma, interlinia, a nawet układów tabelarycznych, np. formularzy. Techniki OCR wykorzystywane są m.in. przy digitalizacji zasobów bibliotek, a także odczytywaniu danych z formularzy wypełnianych pismem odręcznym. By uniknąć błędów wynik OCR weryfikuje człowieka.

Pytanie Co to jest CAPTCHA?

Programy OCR Recognita ABBYY FineReader Professional FreeOCR.net OmniPage Professional GOCR Windows Frontend Microtek FineReader OCR

Parametry skanera Rozdzielczość optyczna Najmniejszy szczegół, który może być zreprodukowany przez skaner. Liczba pojedynczych elementów CCD na jednostkę długości listwy tworzącej element fotoczuły skanera. Mierzona w jednostkach ppi (pixels per inch) pikselach na cal, Amatorskie i półprofesjonalne skanery płaskie 300-1200 ppi, profesjonalne do 5000 ppi. Wielkość obszaru skanowanego Szybkość skanowania Głębia koloru Głębia szarości Typ sensora Największa powierzchnia obiektu skanowanego, do wczytania w jednym przebiegu Ilość skanowanych linijek w jednostce czasu Ilość bitów opisujących dany kolor Ilość bitów opisujących odcienie szarości CCD lub CIS

Parametry skanera Przystawka do slajdów Przystawka do dokumentów Skanowanie dwustronne interfejs Wymiary fizyczne USB, LPT, WiFi, IrDa Oprogramowanie

Ćwiczenie Wyszukaj i zapisz do zeszytu parametry skanera hp 5590.

Skanowanie refleksyjne. Jedną z cech skanera jest możliwość skanowania refleksyjnego, tzn. takiego, w którego przypadku na elementy fotoczułe pada światło odbite od powierzchni oryginału. W skanerach płaskich wyposażonych w CCD można skanować bryły, co jest wielką ich zaletą. Nie musimy wtedy fotografować skanowanego obiektu. Elementy CCD cechuje bowiem pewna głębia ostrości". W zależności od modelu skanera może ona wynosić nawet do 15 cm. Można zatem skanować małe przedmioty lub niezbyt wysokie kompozycje ułożone na szybie

Skanowanie transparentne. Część skanerów umożliwia skanowanie transparentne, tzn. skanowania z oryginałów wykonanych na materiałach przezroczystych. Skanowanie takie różni się od refleksyjnego tym, że oryginał jest umieszczony między źródłem światła a czujnikami. Przy skanowaniu transparentnym bardzo ważne jest płaskie rozłożenie oryginału na szybie, gdyż klisze mają tendencję do wyginania się. W skanerach płaskich zapewniają to specjalne uchwyty lub ramki mocujące. Niektóre skanery służą wyłącznie do skanowania transparentnego (nie mają szyby).

Odrastrowywanie oryginałów. Podczas skanowania najlepiej dysponować oryginałami fotograficznymi lub rysunkami czy obrazami malarskimi. Nieraz jednak zdarza się oryginał w postaci reprodukcji wykonanej w drukarni. Reprodukcja taka jest drukowana tzw. techniką rastrową, w której każda tonalność jest budowana z równoodległych maleńkich punktów (tzw. punktów rastrowych) o różnych wielkościach. Punktów tych nie widać nieuzbrojonym okiem. Pod lupą powiększającą ok. 8 razy są one jednak dobrze widoczne.

Po skanowaniu takiej rastrowanej reprodukcji nie otrzymamy więc obrazu zbudowanego z pikseli oddających tonalności przez niewiele zmieniające się poziomy ich jasności, ale w postaci skokowo zmieniających się barw, pochodzących z punktów rastrowych wydrukowanych czterema farbami CMYK (cyan, magenta, yellow, black), oraz z bieli niezadrukowanego podłoża. Otrzymany obraz może być nie do przyjęcia z powodu niskiej jakości. Może bowiem w takim przypadku powstać zjawisko tzw. mory.

tj. tworzenia przez zeskanowane punkty rastrowe niepożądanych kolizyjnych wzorów geometrycznych. Jedyną metodą przeciwdziałania temu zjawisku jest wcześniejsze usunięcie ( zatarcie") struktury rastrowej pochodzącej z reprodukcji, tzw. odrastrowanie. Wiele sterowników skanerów ma własność zacierania" rastra podczas skanowania reprodukcji, co warto wykorzystać

Określanie rozdzielczości skanowania Rozdzielczość skanowania należy dobierać na tyle precyzyjnie, aby wynikowy obraz cyfrowy zajmował możliwie mało miejsca na dysku, oddawał najlepiej cechy oryginału i aby cechy te mogły być spożytkowane przez urządzenie wyjściowe (drukarkę komputerową, monitor, maszynę drukarską), dla którego jest przeznaczony obraz. Rozdzielczość dla obrazów kreskowych. Oryginały kreskowe skanujemy w różnie nazwanych trybach: Kreska, Art-line, Line-art, Text, Bitmap. Na wyjściu zawsze otrzymamy obraz zbudowany z pikseli tylko czarnych i białych tzw. głębię 1-bitową

Zdjęcie powyżej przedstawia skanowany obraz w 3 różnych rozdzielczościach, od góry 100, 300 i 1200 ppi, jak widać pierwszy od góry obrazek ma najniższa jakość i nie odzwierciedla wszystkich szczegółów ale zajmuje najmniej miejsca fizycznie na dysku, zaś obraz na dole jest najlepszej jakości, lecz rozmiar jego jest bardzo duży, i tak pierwsze 2 od góry skanowania można wykorzystać dla potrzeb Internetu a trzecie skanowanie dla potzeb dokładnego odwzorowania np. przy wydruku.

Należy starać się o możliwie maksymalne wykorzystanie własności firmowego sterownika skanera (oprogramowania). Wiele bowiem występujących w nim opcji uruchamia tzw. własności sprzętowe urządzenia, które z reguły są bardziej skuteczne niż odpowiedniki oferowane w programach graficznych. Innymi słowy - należy stosować zasadę, że wszystko, co jest możliwe do uzyskania, należy wydobyć ze sterownika skanera. Jeżeli podczas skanowania zgubimy ważne informacje, to wtedy żaden, nawet najwspanialszy program bitowy tego nie poprawi. Będzie bowiem pracował na niedokładnych pikselach istniejących w obrazie, czyli dokonywał interpolacji.

Skanowanie prześwitujących dokumentów Zdarza się, że oryginał przeznaczony do skanowania jest daleki od ideału, pochodzi np. z wycinków czasopism, znajduje się w książce, a papier jest tak cienki, że wydrukowane na odwrotnej stronie obrazy czy teksty lekko przebijają. Podczas skanowania takiego oryginału należy umieścić po jego odwrotnej stronie jednolicie czarne tło, np. czarny karton Niektóre skanery płaskie mają wewnętrzną stronę pokrywy obudowy w kolorze czarnym.

Skanowanie kalki technicznej Zdarza się potrzeba skanowania rysunku wykonanego na kalce technicznej lub innym tego typu podłożu. Najlepsze rezultaty uzyskuje się wtedy po podłożeniu pod odwrotną stronę kalki białego tła, np. kilkanastu kartek papieru drukarkowego. Niektóre skanery płaskie mają wewnętrzną stronę pokrywy obudowy w kolorze białym.

Podstawowe parametry skanera Gęstość optyczna skanera. Gęstość optyczna materiału fotograficznego jest podstawą zrozumienia gęstości optycznej skanera. Gęstość optyczna materiału fotograficznego to miara stopnia zaczernienia pola (ilości osadu metalicznego srebra) w wywołanej warstwie fotograficznej. Gęstość optyczną oznacza się symbolem D i jest to liczba bezwymiarowa. Nie wdając się w rozważania matematyczne, zapamiętajmy, że jeśli wywołany materiał fotograficzny odbija całe światło, to jego gęstość optyczna D=0; gdy odbija 0,1 światła - wtedy D=1; jeśli odbija 0,01 - to D=2, gdy odbija 0,001 - wtedy D=3 itd.

Gęstość optyczna skanera to wielkość charakteryzująca proces rejestrowania światła przez elementy fotoczułe i oznaczająca zakres gęstości optycznej D, który z oryginału może zarejestrować skaner, czyli różnicę między największą gęstością optyczną Dmax na materiale fotograficznym a najmniejszą Dmin (D =Dmax - Dmin). Im wartość D jest mniejsza, tym gorszej jakości czerń i zbliżone do niej barwy (ciemne granaty, brązy itp.) uzyskuje się na obrazie z najlepszego nawet oryginału, czyli tym gorsze zinterpretowanie cieni oryginału w obrazie cyfrowym. Bardzo ciemne barwy staną się nierozróżnialne - mówi się o utracie szczegółów w cieniach. Jest to podstawowe niedomaganie w amatorskich skanerach płaskich.

Zdjęcie gdzie wartość gęstości D odwzorowania z oryginału jest większa niż na zdjęciu po prawej stronie i dlatego jest obraz bardziej wyraźny