Budowa i działanie skanera

Autor: Krzysztof Karaś Tytuł rozdziału: Skanowanie Tytuły podrozdziałów: Budowa i działanie skanera Rodzaje skanerów Podstawowe parametry skanerów Rozdzielczość optyczna skanera Rozdzielczość interpolowana skanera Głębia skanowania Rozdzielczość Rozdzielczość obrazów cyfrowych Rozdzielczość skanowania Kalibrowanie kolorów Wybór formatu plików Skanowanie tekstu i technologie OCR/ICR/OMR Budowa i działanie skanera Konieczność jest matką wynalazku. To konieczność i ciągle rosnące wymagania użytkowników komputerów zmusiły ośrodki badawcze i firmy do opracowania technologii, która pozwoliłaby na przenoszenie obrazu otaczającego nas świata do komputera i dalszą jego obróbkę. Zaowocowało to powstaniem pierwszych modeli skanerów urządzeń zamieniających obraz rzeczywisty na cyfrowy. Oko ludzkie rejestruje obraz jako zjawisko o charakterze ciągłym opisanym stale wzrastającą (wraz z przybliżaniem i zwiększającą się ilością szczegółów) ilością danych. Dane te poddawane są analizie przez mózg, co pozwala nam widzieć otaczającą rzeczywistość. Komputer z racji swych ograniczeń może operować jedynie na skończonym zbiorze danych liczbowych. Przeniesienie obrazu otaczającego nas świata do komputera wymagało opracowania technologii umożliwiającej zamienić nieskończoną ilość danych obrazu rzeczywistego na postać cyfrową charakteryzującą się nieciągłą i skończoną ilością danych. Po zamianie z postaci analogowej do postaci cyfrowej obraz przyjmuje kształt mozaiki punktów (pikseli), z których każdy opisany jest pewną wartością określającą odcień kolorów składowych i stopień jego natężenia. Zasadę pracy elementów rejestrujących obraz wzorowano na sposobie postrzegania świata przez oko ludzkie. Analizie poddawany jest udział kolorów podstawowych w obrazie (czerwonego, zielonego oraz niebieskiego) oraz wartość natężenia każdej z barw. Do analizy wykorzystywane są elektroniczne elementy światłoczułe CCD (Charge-Coupled Device) będące w istocie zbiorem miniaturowych fotometrów mierzących natężenie padającego światła. Wynik pomiaru w postaci sygnału analogowego przesyłany jest do zamiany w przetwornikach analogowocyfrowych, a następnie już jako sygnał cyfrowy gromadzony i przesyłany do komputera. Głównym elementem większości skanerów jest matryca CCD (tzw. macierz CCD) umieszczony na przesuwanej prowadnicy. Element światłoczuły przesuwany jest ponad materiałem skanowanym. Skanowany obiekt oświetlany jest silnym światłem lampy ksenonowej, fluorescencyjnej lub halogenowej. W celu zapewnienia równomiernego oświetlenia materiału skanowanego stosowane są specjalne układy optyczne, składające się z soczewek i zespołu luster. Światło lampy pod odbiciu od materiału refleksyjnego (np. papieru) lub transparentnego (np. kliszy negatywu) zostaje skierowane poprzez układ filtrów do elementu CCD. Filtry odpowiadają poszczególnym kolorom składowym i pozwalają na ich rozdzielenie przed skierowaniem na elementy światłoczułe. Sygnał zarejestrowany przez elementy CCD zamieniany jest, dzięki specjalnemu przetwornikowi, z postaci analogowej na cyfrową, a następnie poddawany jest wstępnej obróbce i przesyłany do komputera. Dalsza obróbka obrazu cyfrowego odbywa się już w komputerze z wykorzystaniem specjalizowanego oprogramowania. Jakość uzyskiwanego obrazu zależy w dużej mierze od rozdzielczości elementu CCD, jakości elementów optycznych oraz precyzji wykonanie i działania mechanizmu przesuwającego element światłoczuły nad materiałem skanowanym. Silne wstrząsy mogą doprowadzić do rozregulowania tego mechanizmu, dlatego też zalecane jest stabilne ustawienie skanera podczas pracy i zachowanie ostrożności podczas transportu. Do niedawna stosowana była technika skanowania trójprzebiegowego (po jednym przebiegu elementu światłoczułego dla każdego koloru składowego) jednak obecnie została ona wyparta przez technikę jednoprzebiegowej analizy obrazu. Dzięki tej metodzie został w znacznym stopniu skrócony proces skanowania, poprawiona została jakość obrazu przez dokładniejsze nakładanie kolorów składowych. Od niedawna technologia CCD ma konkurenta w postaci nowej techniki przenoszenia obrazu. Jest nią technologia CIS (Contact Image Sensor). Skanery wykorzystujące ją charakteryzuje prostszą konstrukcją. Zamiast skomplikowanego systemu lamp, luster, soczewek i czujników CCD stosowany jest niewielkich rozmiarów, zintegrowany układ optyczno-elektroniczny. Skanery oparte na technologii CIS są również mniej energochłonne, a to dzięki zastąpieniu lamp oświetlających diodami świecącymi LED. Mniej skomplikowana budowa wewnętrzna pozwala też na zmniejszenie rozmiarów skanera oraz jego wagi. Technologia CIS jest ciągle

rozwijana. Jak na razie skanery oparte na technologii CCD zapewniają uzyskiwanie lepszej jakości obrazów. Skanery wykorzystujące technologię CIS słabiej sobie radzą z poprawną interpretacją barw. Rodzaje skanerów Do niedawna na rynku dostępne były cztery podstawowe typy skanerów: ręczne, rolkowe, płaskie i bębnowe. Skanery ręczne miały najprostszą konstrukcję. Matryca CCD oraz lampa oświetlająca umieszczone były w niewielkiej obudowie ręcznie przesuwanej po skanowanym materiale. Posługiwanie się tego typu skanerem wymagało dość dużej wprawy. Zbyt szybkie jego przesuwanie nad materiałem skanowanym powodowało pogorszenie jakości obrazu (obraz stawał się rozmazany). W chwili obecnej skanery tego typu wyszły praktycznie z użycia. Stosowane są jedynie w ręcznych urządzeniach do odczytywania tekstu. Podobny los spotkał także skanery rolkowe. W skanerach tego typu matryca CCD oraz lampa oświetlająca umieszczone były nieruchomo, natomiast skanowany materiał był przesuwany pod nimi przy pomocy zespołu rolek i prowadnic. Rozwiązanie tego typu zapewniało stałą szybkość skanowania, a tym samym lepszą jakość obrazu niż w skanerach ręcznych. Skanery rolkowe miały jednak wadę. Nie nadawały się do skanowania materiałów o dużej objętości przestrzennej np. książek. W chwili obecnej ten typ skanerów nie jest już produkowany. Trzeci typ skanerów, które zdobyły największa popularność to skanery płaskie. Miało zapewne na to wpływ uzyskiwanie wysokiej jakości obrazu, możliwość skanowania wszystkich typów materiałów (zarówno refleksyjnych, jak transparentnych) oraz spadek cen tego typu urządzeń. W skanerach płaskich skanowany materiał układany jest na nieruchomej płycie szklanej, poruszana jest natomiast specjalna prowadnica z elementami światłoczułymi i lustrem pozwalającym na równomierne oświetlanie skanowanych materiałów. Spotykane są również skanery płaskie z przesuwaną na specjalnej prowadnicy płytą szklaną. Odmianą skanerów płaskich są specjalistyczne skanery do skanowania materiałów fotograficznych negatywowych i pozytywowych. Na rynku spotykane są także zwykłe skanery płaskie wyposażone w przystawki do skanowania materiałów transparentnych (negatywów i pozytywów). W skanerach i przystawkach do skanowania tego typu materiałów stosowane są dodatkowe lampy pozwalające na oświetlanie skanowanych klisz z obu stron. W przypadku skanowania negatywów, w skanerze automatycznie zamieniany zostaje obraz negatywowy na pozytywowy. Skanery do skanowania materiałów fotograficznych posiadają z reguły wyższe rozdzielczości skanowanie (do 4000 dpi rozdzielczości optycznej) oraz duże wartości głębi skanowania. W calu zapewnienia wysokiej jakości uzyskiwanego obrazu producenci stosują zaawansowane rozwiązania technologiczne. Przykładem może być opracowana przez firmę Canon technologia FARE. Polega ona na skanowaniu materiału fotograficznego równolegle w świetle widzialnym oraz w podczerwieni. Skanowanie materiału w podczerwieni ma za zadanie wykrycie wad materiału filmowego (zadrapania, przyklejony do kliszy kurz). Informacja uzyskana podczas skanowania w świetle widzialnym oraz podczerwonym jest analizowana i na jej podstawie programowo w komputerze wykonywana jest korekta usuwająca z obrazu zniekształcenia wprowadzone przez zadrapania i kurz. W skanerach do skanowania materiałów fotograficznych mogą być obrabiane filmy 35 milimetrowe, filmy APS oraz klatki filmu w ramkach. Kolejną odmianą skanerów płaskich są skanery do automatycznego skanowania tekstu. Od innych skanerów różni je przede wszystkim praca wyłącznie w trybie monochromatycznym, wyposażenie skanera w automatyczny podajnik dokumentów oraz w większości modeli możliwość pracy w trybie Duplex pozwalającym na jednoczesne skanowanie awersu i rewersu dokumentu. Odmianą skanerów do automatycznego skanowania tekstów są skanery wykorzystujące technikę OMR (Optical Marking Recognition - technika rozpoznawania znaczników). Stosuje się je do automatycznego odczytu ankiet i dokumentów zawierających pola do zaczernienia. Skanery te w pracy nie skanują każdej linii, lecz za pomocą specjalnej głowicy wyszukują zaczernienia na kartce. Pojawienie się zaczernienia sygnalizuje czytnikowi, że powinien odczytać znaczniki w danej linii. Skaner przekazuje do komputera współrzędne znaczników, a ten dokonuje końcowej interpretacji. Czwartym typem są skanery bębnowe. Wykorzystywane są do zastosowań profesjonalnych. Materiał skanowany zakładany jest na bęben, który następnie poddawany jest szybkiej rotacji. Czujniki wraz z lampą oświetlająca przesuwane są nad wirującym bębnem. Skanery tego nadają się wyłącznie do skanowania cienkich elastycznych materiałów, które można zawinąć na bębnie skanera. Całkowicie odrębnym rodzajem skanerów są urządzenia do skanowania materiałów trójwymiarowych. Skanery tego typu stosuje się do przenoszenia trójwymiarowej siatki odwzorowującej obiekt (rzeźba, postać ludzka, przedmioty codziennego użytku itp.) do komputera. W skanerach 3D obiekt umieszczany jest na obrotowej płytce i oświetlany jest promieniem lasera. Punkty na powierzchni obiektu, w które trafia promień lasera odczytywane są przez układy optyczne. Dane o położeniu przestrzennym punktu są przesyłane do komputera i tam odtwarzane w postaci siatki przestrzennej. Skanowanie obiektów trójwymiarowych wykorzystuje się w tworzeniu przestrzennej dokumentacji detali architektonicznych, odwzorowywaniu przedmiotów, postaci ludzi oraz zwierząt celem dalszej obróbki i tworzenia animacji trójwymiarowych. Skanery można również podzielić na urządzenia wykorzystujące do procesu skanowania matrycę CCD oraz pracujące z wykorzystaniem technologii CIS. Można również zastosować podział na urządzenia podłączane do komputera za pomocą specjalnej karty rozszerzeń, portu LPT, interfejsu SCSI oraz interfejsu USB. Przez lata dominującymi rozwiązaniami na rynku były skanery wyposażone w interfejs SCSI. Stosowano go i stosuje się do

tej pory tego typu rozwiązanie, ze względu na cenę, głównie w sprzęcie profesjonalnym. Wielką zaletą wykorzystania interfejsu SCSI jest wysoka szybkość przesyłu danych. Tańszym rozwiązaniem, które wyszło całkowicie z użycia było stosowanie specjalnych kart wyposażonych w port skanera, montowanych wewnątrz komputera. Kolejnym rozwiązaniem wychodzącym pomału z użycia jest podłączanie skanera do komputera za pomocą portu drukarkowego LPT. Najnowszym, bardzo szybko zyskującym sobie zwolenników, ze względu na łatwość konfiguracji oraz szybkość przesyłu danych, jest podłączanie skanera za pomocą portu USB (Universal Serial Bus). Podłączenie do komputera za pomocą portu USB w przypadku skanerów wykorzystujących technologię CIS ma jeszcze dodatkową zaletę, a mianowicie możliwość zasilania skanera za pomocą interfejsu USB i brak konieczności stosowania dodatkowych zasilaczy. W przypadku skanerów wyposażonych w matrycę CCD oraz silne lampy oświetlające, które znacznie zwiększają pobór mocy, tego typu rozwiązanie nie może być stosowane. Podstawowe parametry skanerów Rozdzielczość optyczna skanera Na ten parametr mają wpływ dwie składowe. Pierwszą z nich jest rozdzielczość pozioma uzależniona od ilości elementów światłoczułych w matrycy CCD przesuwanej nad materiałem skanowanym. Im większa ilość elementów światłoczułych z tym większą dokładnością zostanie odtworzony obraz, a tym samym elementarny fragment obrazu będzie się składał z większej ilości szczegółów (punktów). Rozdzielczości skanera podawana jest w jednostkach dpi tj. punktach analizowanego obrazu na cal (dot per inch). Do niedawna w płaskich skanerach do zastosowań amatorskich i pół-profesjonalnych rozdzielczość ta wynosiła ok. 300 600 dpi. W chwili obecnej wartości te wynoszą 1200 a nawet 2400 dpi. W przypadku skanerów do skanowania materiałów fotograficznych wartość ta dochodzi do 4000 dpi. Kolejną składową jest rozdzielczość pionowa. Zazwyczaj jej wartość jest odmienna od rozdzielczości poziomej. Uzależniona jest od układu mechanicznego (kroku silnika przesuwającego listwą) i optycznego skanera. Listwa skanująca może poruszać się z dowolnie ustalaną szybkością i w zależności od tego praktycznie dowolnie można zdefiniować rozmiar pionowego obszaru odwzorowującego pojedynczy piksel obrazu. Im mniejsza jest odległość, o którą przesuwana jest listwa w pojedynczym kroku silnika tym wyższa może być rozdzielczość pionowa skanera. Do niedawna stosowano metodę skanowania obrazu z maksymalną rozdzielczością pionową, na jaki pozwalała optyka i mechanika skanera. Po określeniu przez użytkownika rozdzielczości obrazu wynikowego automatycznie były usuwane nadmiarowe linie poziome obrazu. Obecnie częściej stosowana jest metoda dynamicznego dopasowania wielkości pionowego obszaru odwzorowującego pojedynczy piksel obrazu w zależności od określonej przez użytkownika rozdzielczości oczekiwanej. Metoda ta pozwala na poprawienie jakości obrazu oraz zwiększa szybkość skanowania. Rozdzielczość interpolowana skanera Producenci skanerów bardzo często podają dodatkową rozdzielczość tzw. interpolowaną. Interpolowanie obrazu sprowadza się do matematycznej obróbki uzyskanego obrazu cyfrowego. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych algorytmów matematycznych możliwe jest znaczne zwiększenie rozdzielczości obrazu poprzez inteligentne dodanie dodatkowych linii. Metoda ta, co prawda pozwala na zwiększenie uzyskiwanych rozdzielczości jednak nie zapewnia zwiększenia dokładności odwzorowania oryginalnego obrazu. Powstałe wskutek obróbki matematycznej szumy pogarszają jakość odwzorowania barw naturalnych. Głębia skanowania Ocenę dokładności odwzorowania barwnego obrazu umożliwia parametr głębi skanowania. Podaje on liczbę bitów opisujących natężenie barw składowych oraz wartość jasności dla każdego punktu obrazu. W jaki sposób interpretować wartość parametru głębi skanowania? Przy pomocy jednego bita informacji można opisać dwie wartości punktu obrazu, a mianowicie czy dany punkt jest jasny lub ciemny (a raczej czy jest opisany barwą czarną czy też białą). Dwa bity informacji mogą już opisać cztery wartości itd. 4 bity opisuje 16 wartości, 8 bitów 256 wartości. Urządzenie o głębi skanowania 24 bity pozwala na opisanie ponad 16 milionów wartości każdego piksela obrazu. Coraz więcej skanerów oferuje również 36 i 42 bitową głębie skanowania. Chociaż urządzenia wyjściowe (karta grafiki, monitor) nie pozwalają na odwzorowanie większej wartości niż 24 bity, to jednak nadmiarowa część informacji jest wykorzystywana przez profesjonalne oprogramowanie do obróbki grafiki. Rozdzielczość Rozdzielczość obrazów cyfrowych Rozdzielczość cyfrowych obrazów obrabianych w komputerze należy uzależniać od ich przeznaczenia. W przypadku cyfrowego obrazu wykorzystywanego do publikacji na stronach WWW wystarczającą jest rozdzielczość 72 dpi. Skąd taka właśnie wartość? Monitor komputera z reguły nie może wyświetlić obrazu o gęstości większej niż 72 dpi, dlatego też stosowanie cyfrowego obrazu o większej rozdzielczości mija się z celem. Odmienna sytuacja jest w przypadku cyfrowego obrazu przeznaczonego do druku. W tym wypadku im wyższa rozdzielczość obrazu przeznaczonego do druku, tym lepsza jest jakość wydrukowanego materiału graficznego. Wyższa rozdzielczość obrazu umożliwia stosowania większej gęstości rastra.

Rozdzielczość skanowania Rozdzielczość skanowanego obrazu mierzona jest dpi (punkatach na cal) lub ppi (pikselach na cal). Im wyższa jej wartość tym większa ilość uzyskiwanych punktów/pikseli, a tym samym zapewnienie lepszego odwzorowania szczegółów oryginału. Wydawałoby się, iż najlepszym rozwiązaniem byłoby skanowanie obrazów z jak największą rozdzielczością. Należy jednak pamiętać, że wraz ze wzrostem rozdzielczości rośnie ilość informacji opisującej każdy punkt obrazu, a tym samym zwiększa się objętość pliku wynikowego zawierającego informacje o ze skanowanym obrazie. Dla przykładu plik z ze skanowanym obrazem o wielkości 4 na 5 cali, przy rozdzielczości 150 dpi i 24 bitowej głębi koloru, będzie posiadał wielkość ok. 1,7 MB. Zwiększenie rozdzielczości do 300 dpi przy zachowaniu tej samej głębi spowoduje wzrost wielkości pliku do ok. 6,9 MB. Należy, więc pamiętać by tak dobierać rozdzielczość skanowania by była ona najmniejszą rozdzielczością potrzebną do zachowania odpowiedniej jakości druku. Używanie wyższych rozdzielczości prowadzi do powstawania plików wynikowych o dużej objętości, a to powoduje dłuższy odczytu informacji z dysku przez programy graficzne, wydłużenie czasu obróbki i przetwarzania takich plików. Zastosowanie zbyt małej rozdzielczości skanowania prowadzi do powstawanie wydruków charakteryzujących się dużą ziarnistością obrazów oraz małą ilością szczegółów. Z zasady rozdzielczość skanowania powinna być uzależniona od planowanej gęstości rastra (liniatury) oraz rozdzielczości naświetlarki lub urządzenia drukującego. Najlepszą metodą jest przed przystąpieniem do skanowania ustalenie w porozumieniu z drukarnią lub naświetlarnią liniatury obrazu oraz sprawdzenie fizycznej rozdzielczości urządzenia wyjściowego (np. naświetlarki). Przyjęto, iż obraz powinien być skanowany z rozdzielczością dwukrotnie większą niż liniatura urządzenia wyjściowego. Liniatura mierzona jest w liniach na cal i oznaczana skrótem lpi. W przypadku uzyskiwania zbyt dużych plików wynikowych dopuszczalne jest zmniejszenie rozdzielczości skanowania do 1,5 razy liniatury urządzenia wyjściowego. Wyjątkiem od powyższej reguły jest skanowanie kontrastowych obrazów czarno-białych. W tym wypadku, szczególnie, gdy mamy do czynienia z dużą ilością cienkich linii (skanowanie grafik typu litografia, linoryt, miedzioryt) powinniśmy stosować rozdzielczości skanowanie powyżej 600 dpi. W przypadku skanowania materiałów fotograficznych (negatywów i pozytywów) należy pamiętać o wielkości oryginalnego materiału. Wykorzystanie takiego materiału do druku wymaga wielokrotnego jego powiększenia. Skanery do skanowania tego typu materiałów posiadają z reguły wysokie rozdzielczości skanowania. Dla potrzeb publikacji na stronach WWW wystarczającą jest rozdzielczość ok. 600 dpi. W przypadku skanowania materiałów fotograficznych dla potrzeb naświetlania lub wydruku wymagana jest rozdzielczość skanowania ok. 2400 dpi. Dla przykładu pojedyncza klatka kliszy filmu małoobrazkowego ma rozmiary 36 na 24 mm tj. 1,42 na 0,94 cala. Po ze skanowaniu jej z rozdzielczością 600 dpi uzyskamy obraz wielkości 852 na 564 piksele, co jest wystarczające np. dla publikacji internetowych, lecz całkowicie nie do przyjęcia, jeśli chodzi materiały do druku. Powiększenie klatki filmu małoobrazkowego do wielkości strony formatu A4 wymaga ze skanowania jej z rozdzielczością 2400 dpi. Najnowsze typy skanerów zapewniają optyczne rozdzielczości skanowania materiałów fotograficznych rzędu 4000 dpi. Kalibrowanie kolorów Skanery oraz monitory komputerowe wykorzystują w pracy model RGB. Paleta barw komponowana jest z trzech kolorów podstawowych: czerwonego (Red), zielonego (Green) oraz niebieskiego (Blue). Odmienna sytuacja jest w przypadku urządzeń drukujących. Wykorzystują one model CMY. Paleta barw uzyskiwana jest z kolorów podstawowych, a mianowicie: turkusowego (Cyan), purpurowego (Magenta) i żółtego (Yellow). Żaden z wyżej wymienionych modeli nie podlega standaryzacji, co powoduje, że nagminnym przypadkiem podczas pracy ze skanerem, a następnie w czasie obróbki obrazu cyfrowego i przeprowadzania wydruków jest pojawienie się różnic kolorów pomiędzy oryginałem, ze skanowanym obrazem cyfrowym i końcowym wydrukiem. W sporej ilości przypadków paleta kolorystyczna wydruku niewiele ma wspólnego z barwami oryginału, który został poddany procesowi skanowania i obróbki. Aby zaradzić tego typu sytuacji należy przeprowadzić czynności kalibracyjne mające na celu ujednolicenie kolorów skanera, monitora oraz urządzenia drukującego. Sytuacja jest o tyle trudna, iż każde z wyżej wymienionych urządzeń wykorzystuje inną technologię do odwzorowania barw oraz stosuje odmienne modele kolorów, obejmujące wybrany fragment spektrum barw. Różnice te można zobaczyć posługując się modelem CIE (Commission Internationale de l'eclairage), który wskazuje zakres światła i kolory widziane przez człowieka. Kalibrację można przeprowadzać na wiele sposobów. Jednym z nich jest posługiwanie się specjalnymi profesjonalnymi zestawami kalibrującymi. Zestawy takie składają się w większości z ilustracji porównawczych, służących do badania wydruków, a także specjalnie przygotowanych plików graficznych pozwalających usunąć błędy w ustawieniach parametrów pracy skanera, monitora oraz urządzenia drukującego. Zestaw zawiera grafiki umożliwiające ustawienie jasności i kontrastu monitora, skorygowanie kolorów RGB, temperaturę obrazu itd. Należy pamiętać, iż zestawy kalibracyjne ze względu na ich wysoką cenę są dostępne raczej dla specjalistów. Kalibracje można również przeprowadzić samodzielnie bez posługiwanie się zestawami kalibracyjnymi. Rezultaty są o wiele gorsze niż w przypadku posługiwania się zestawami kalibracyjnymi, lecz znacznie poprawiają zgodność palet kolorystycznych.

Próbę samodzielnego przeprowadzenia kalibracji należy rozpocząć od monitora. Wyższej klasy monitory wyposażone są w regulację temperatury kolorów. W takim wypadku należy wybrać dla monitora temperaturę barw równą 6500 stopni Kelwina. Temperatura ta odpowiada naturalnemu oświetlaniu. Następnym krokiem jest ustawienie maksymalnej palety kolorów w rozdzielczości, w jakiej będziemy pracować na komputerze. W tym celu posługując się ustawieniami sterowników karty graficznej wybieramy tryb pracy TrueColor odpowiadający palecie 16,8 mln kolorów i 24 bitowemu ich odwzorowaniu. Tego typu zabieg pozwoli na zwiększenie kolorystyki skanowanych ilustracji. Do kalibracji skanera można wykorzystać dołączane do niektórych modeli próbne grafiki lub fotografie. Po porównaniu wzorca z wynikiem skanowania można wprowadzić korekty przy pomocy programu do skanowania dołączonego do skanera oraz bezpośrednio w ustawieniach sterownika TWAIN (Technology Without An Interesting Name). Większość sterowników tego typu pozwala na ustawianie jasności, kontrastu i jaskrawości barw. Dobre rezultaty daje posługiwanie się niezależnymi profilami barwnymi. Zaletą tego typu rozwiązania jest to, iż są niezależne od kalibrowanych urządzeń. Każdy taki profil, dla przykładu system operacyjny Windows 98 wykorzystuje profil kolorów ICM 2.0 (Image Color Matching), zawiera informację o różnicach barw. Informacje te są wykorzystywane przez system do zsynchronizowania odwzorowania kolorów przez monitor, skaner i urządzenie drukujące. Warunkiem powodzenia takiej operacji jest posiadanie przez każde z urządzeń własnego niezależnego profilu. Profile kolorów są automatycznie dodawane do systemu podczas instalacji sterownika danego urządzenie (są to pliki z rozszerzeniem.icm). Należy pamiętać, że niestety nie wszystkie, nawet najnowszych generacji urządzenia wyposażane są we własne profile barwne. W przypadku systemu operacyjnego Windows 98 pliki kalibracyjne umieszczane są w podkatalogu \Windows\System\Color. Celem odnalezienia profilu barwnego dla skanera należy w Panelu Sterowania wybrać opcję (ikonę) _ Skanery i aparaty fotograficzne. Kolejnymi operacjami będzie wybieranie opcji Właściwości _ Zarządzanie kolorami. Profil barwny monitora możemy ustawić wybierając Panel Sterowania _ Ekran _ Ustawienia _ przycisk Zawansowane. Kolejna operacją jest wybranie opcji Zarządzanie kolorami. Jako ostatni ustawiamy profil barwny dla drukarki wybierając po kolei Panel sterowania _ Drukarki _ a wskazaniu odpowiedniego modelu Właściwości _ i Zarządzanie kolorami. W przypadku braku odpowiedniego profilu można spróbować znaleźć odpowiednie pliki na stronie internetowej producenta. Można również eksperymentować z wykorzystaniem innych profili lub posłużyć się standardowym profilem barwnym srgb Color Space Profile. Wybór formatu plików Ważnym aspektem podczas przeprowadzania skanowania jest dobór odpowiedniego formatu pliku wyjściowego. Format powinien być uzależniony od przeznaczenia skanowanego obrazu. W przypadku, gdy skanowany obraz będzie materiałem wyjściowym np. do publikacji w Internecie, będzie przesyłany pocztą elektroniczną rozsądnym wyborem będzie zastosowanie formatu JPEG (.jpg). Nazwa tego formatu zapisu obrazu pochodzi od skrótu Joint Photographic Expert Group JPG (DOS) i JPEG (Unix). Został on opracowany w celu zapisu i kompresji zdjęć i ilustracji zawierających dużą ilość kolorów i półcieni. Dzięki zastosowaniu bardzo wydajnych metod kompresji uzyskujemy pliki o niewielkich rozmiarach. Format JPEG zapisuje obraz w 24 bitowej palecie kolorów format RGB. JPEG pozwala na ustalenie stopnia kompresji obrazu, dzięki czemu użytkownik ma możliwość dobrania odpowiednich rozmiarów pliku. Kompresja powoduje jednak straty informacji o odcieniach barw, nie są natomiast tracone informacje o poziomie jasności obrazu. Im wyższy współczynnik kompresji obrazu tym większe straty danych i pogorszenie jego jakości. W przypadku, gdy obraz uzyskany po procesie skanowania będzie wykorzystywany w przygotowaniu materiału poligraficznego powinniśmy zastosować bezstratny format zapisu obrazu, jakim jest TIFF (.tif) (Tag Image File Format). Format ten stał się standardem zapisu obrazu bezstratnego oraz wymiany obrazów rastrowych pomiędzy programami. Jest powszechnie używany w DTP, przetwarzaniu faksów oraz wykorzystywany w przemysłowych systemach przetwarzania obrazu. Nie jest niestety bezpośrednio obsługiwany przez przeglądarki internetowe. Format TIFF opracowany został 1986 roku przez firmę Aldus Corporation we współpracy z firmami Microsoft i Hewlett-Packard. Firma Aldus jest w chwili obecnej częścią Adobe Software. TIFF pozwala na wybranie typu palety barw (RGB lub CMYK). Możliwe jest również określenie czy obraz będzie zapisywany bez kompresji czy też z bezstratna metodą kompresji. Do kompresji wykorzystywany jest wydajny klucz kodowania LZW lub inne np. CCITT Group 4. Plik wynikowy w formacie TIFF (.tif), nawet przy zastosowaniu kompresji LZW, ma o wiele większą objętość niż plik w formacie JPEG (.jpg), lecz zapewnia zapamiętanie skanowanego obrazu bez utraty informacji o odcieniach barw. Format TIFF powinien być również stosowany w przypadku skanowania tekstu do dalszej obróbki w programach do rozpoznawania tekstu (OCR). Skanowanie tekstu i technologie OCR/ICR/OMR Skaner to nie tylko urządzenie do zamiany obrazu rzeczywistego na postać cyfrową, może również służyć do szybkiego przenoszenia informacji tekstowej do komputera. Praktycznie każdy skaner można wykorzystać do skanowanie informacji tekstowej. Wynikowy obraz musi być jednak poddany obróbce w specjalnych programach, które pozwalają na zamianę graficznego obrazu liter na prawdziwy tekst, który może być poddawany dalszej

obróbce np. edytowaniu. Skanowanie można przeprowadzać bezpośrednio z programu do rozpoznawania tekstu bądź dowolnego programu graficznego obsługującego skaner. Większość sterowników TWAIN i programów do obsługi skanerów wyposażona została w opcję skanowania tekstu i predefiniowane ustawienia skanera do przeprowadzania tego typu operacji. Ponieważ programy do rozpoznawania tekstu mają swoje wymagania odnośnie materiału wsadowego, jakim jest plik graficzny z ze skanowanym tekstem, należy pamiętać, iż najlepsze efekty uzyskujemy skanując tekst w odcieniach szarości z rozdzielczością co najmniej 200 dpi. Im większa rozdzielczość skanowania tym lepsze efekty rozpoznawania ze skanowanego tekstu. Dobre efekty uzyskuje się przy rozdzielczości z zakresu 400 do 800 dpi. Najczęściej stosowaną metodą jest OCR (Optical Character Recognition) wykorzystywana do rozpoznawania tekstu pisanego przy pomocy ustalonych formatów czcionek. W ramach tej metody wydzielona jest ICR (Image Character Recognition) służąca do rozpoznawania pisma odręcznego. Metoda ICR ze względu na dość skomplikowane techniki pracy, a co za tym idzie i cenę jest rzadziej spotykana. Odmienną metodą jest OMR (Optical Marking Recognition), czyli technika rozpoznawania znaczników. Wykorzystywana jest do automatycznego skanowania różnorodnych ankiet i innych dokumentów zawierających pola do zaczernienia. Do tego rodzaju pracy wykorzystywane są specjalne skanery. W przypadku złego materiału wejściowego (źle wykonany skan tekstu lub tekst jest odbiegający od wzorca znajdującego się w bazie programu) może się zdarzyć, iż tekst nie będzie rozpoznawany i użytkownik zostanie poproszony przez program o podpowiedź. Przed przystąpieniem do skanowania i rozpoznawania tekstu należy się zorientować czy program OCR wyposażony został w rozpoznawanie polskich znaków diakrytycznych. W przypadku braku tej opcji rozpoznany tekst będzie zawierał różnego rodzaju znaczki w miejscu polskich liter i będzie wymagał ręcznej korekty. Najpopularniejszymi programami OCR wyposażonymi w rozpoznawanie polskich liter są Recognita, Fine Reader i ReadIris.