Принцип работы планшетного сканера

Вступление

Конструкция абсолютно любого устройства, в особенности, если оно (устройство) включает в себя как электронные, так и механические элементы, может показаться неосведомленному человеку кладезем тайн и загадок, в которых ой как трудно разобраться самому. Планшетные сканеры – как раз такой вариант. При первом рассмотрении устройство сканера не кажется каким-то уж особо сложным: корпус с немногочисленными разъемами и парочкой кнопок, съемная крышка планшета, да стекло, на которое кладутся оригиналы для сканирования. Но вот как «хозяйство» работает, и что обозначают цифры его спецификации – это уже, как говорится, совершенно другая песня. Чтобы научиться ориентироваться в многочисленных моделях сканеров, представленных сегодня на компьютерном рынке, нужно представлять себе реальное значение указываемых производителями характеристик. Но чтобы данная статья была более познавательной, разберем конструкцию сканера, как говорится, в буквальном смысле слова «разберем».
Начнем, пожалуй, с самого важного элемента любого сканера – светочувствительной матрицы, являющейся как бы его «глазами».

Матрица

Да. Именно матрица является важнейшей частью любого сканера. Матрица трансформирует изменения цвета и яркости принимаемого светового потока в аналоговые электрические сигналы, которые будут понятны лишь единственному ее электронному другу – аналого-цифровому преобразователю (АЦП). С этой точки зрения, АЦП можно сравнить с гидом-переводчиком, неизменным ее компаньоном. Только он как никто другой понимает матрицу, ведь никакие процессоры или контроллеры не разберут ее аналоговые сигналы без предварительного толкования преобразователем. Только он способен обеспечить работой всех своих цифровых коллег, воспринимающих лишь один язык – язык нулей и единиц. С другой стороны, можно взять любой процессор, преобразователь или усилитель, осветить их самым ярким источником света и ожидать какой-либо реакции столь долго, пока не надоест. Результат заранее известен – он будет нулевой, ибо никакие другие электронные компоненты сканера к нему не чувствительны. Если угодно, все они незрячи от рождения. Другое дело – матрица. Световой поток, падая на ее поверхность, буквально «вышибает» электроны из ее чувствительных ячеек. И чем ярче свет, тем больше электронов окажется в накопителях матрицы, тем больше будет их сила, когда они непрерывным потоком ринутся к выходу.
нако сила тока электронов настолько несоизмеримо мала, что вряд ли их «услышит» даже самый чувствительный АЦП. Именно поэтому на выходе из матрицы их ждет усилитель, который сравним с огромным рупором, превращающим, образно говоря, даже комариный писк в вой громогласной сирены. Усиленный сигнал (пока еще аналоговый) «взвесит» преобразователь, и присвоит каждому электрону цифровое значение, согласно его силе тока. А дальше… Дальше электроны будут представлять собой цифровую информацию, обработкой которой займутся другие специалисты. Работа над воссозданием изображения больше не требует помощи матрицы.
Но оставим общие рассуждения. Давайте рассмотрим практическую сторону дела. Большинство современных сканеров для дома и офиса базируются на матрицах двух типов: на CCD (Charge Coupled Device) или на CIS (Contact Image Sensor). Сей факт порождает в умах пользователей два вопроса: в чем разница и что лучше? Если разница заметна даже невооруженным взглядом – корпус CIS-сканера плоский, в сравнении с аналогичным CCD-аппаратом (его высота обычно составляет порядка 40-50 мм), то ответить на второй вопрос гораздо сложнее. Ответ здесь нужно аргументировать, чтобы избежать лавины порождаемых вопросов типа «а чем он лучше?», «а почему он лучше?».
Для начала давайте рассмотрим основные достоинства и недостатки этих двух классов сканеров. Для удобства я свел их в небольшую табличку:

CCD-сканер обладает большей глубиной резкости, нежели его CIS-собрат. Достигается это за счет применения в его конструкции объектива и системы зеркал.

Сканеры с CCD-матрицей распространены гораздо больше, чем CIS-аппараты. Объяснить это можно тем, что сканеры в большинстве случаев приобретаются не только для оцифровки листовых текстовых документов, но и для сканирования фотографий и цветных изображений. В этом плане, пользователю хочется получить скан с наиболее точной и достоверной цветопередачей, а в аспекте светочувствительности CCD-сканер гораздо строже передает цветовые оттенки, света и полутона, нежели CIS-сканер. Отмечу, что погрешность разброса уровней цветовых оттенков, различаемых стандартными CCD-сканерами составляет порядка ±20%, тогда как у CIS-аппаратов эта погрешность составляет уже ±40%.

CIS-матрица состоит из светодиодной линейки, которая освещает поверхность сканируемого оригинала, самофокусирующихся микролинз и непосредственно самих сенсоров. Конструкция матрицы очень компактна, таким образом, сканер, в котором используется контактный сенсор, всегда будет намного тоньше своего CCD-собрата. К тому же, такие аппараты славятся низким энергопотреблением; они практически нечувствительны к механическим воздействиям. Однако CIS-сканеры несколько ограничены в применении: аппараты, как правило, не приспособлены к работе со слайд-модулями и автоподатчиками документов.
Из-за особенностей технологии CIS-матрица обладает сравнительно небольшой глубиной резкости. Для сравнения, у CCD-сканеров глубина резкости составляет ±30 мм, у CIS – ±3 мм.
угими словами, положив на планшет такого сканера толстую книгу, получишь скан с размытой полосой посередине, т.е. в том месте, где оригинал не соприкасается со стеклом. У CCD-аппарата вся картина будет резкой, поскольку в его конструкции есть система зеркал и фокусирующая линза. В свою очередь, именно достаточно громоздкая оптическая система и не позволяет CCD-сканеру достичь столь же компактных размеров, как у CIS-собрата. Однако с другой стороны, именно оптика обеспечивает очевидный выигрыш в качестве. Замечу, требования к оптике очень высоки, поэтому слухи, что в некоторых моделях сканеров применяются, де, «пластмассовые зеркала» сильно преувеличены, если не сказать «вымышлены». 😉
В плане разрешающей способности CIS-сканеры также не конкурент CCD. Уже сейчас некоторые модели CCD-сканеров для дома и офиса обладают оптическим разрешением порядка 3200 dpi, тогда как у CIS-аппаратов оптическое разрешение ограничено, если не ошибаюсь, пока что 1200 dpi. Но, в общем-то, сбрасывать со щитов CIS-технологию не стоит. Все технологии стремительно развивается. Сканеры с CIS-матрицей нашли свое применение там, где требуется оцифровывать не книги, а листовые оригиналы. Тот факт, что эти сканеры целиком получают питание по шине USB и не нуждаются в дополнительном источнике питания, пришелся как нельзя кстати владельцам портативных компьютеров. Оцифровать оригинал и перевести его в текстовый файл они могут где бы то ни было, не завязываясь с близостью электрических сетей, что позволяет закрыть глаза на ряд недостатков контактного сенсора. Собственно поэтому, ответить на вопрос «какой сканер лучше» можно исходя из ваших конкретных запросов.

На приведенной выше фотографии вы видите CCD-матрицу, которая представляется «большой микросхемой» со стеклянным окошком. Именно сюда и фокусируется отраженный от оригинала свет. Матрица не прекращает работать все то время, пока лафет со сканирующей кареткой, приводимый шаговым электродвигателем, совершает путь от начала планшета, до его конца. Замечу, что общая дистанция движения лафета по направлению «Y» называется частотой сэмплирования или механическим разрешением сканера (об этом мы поговорим чуть позже). За один шаг матрица целиком захватывает горизонтальную линию планшета, которая называется линией растра. По истечении времени, достаточного для обработки одной такой линии, лафет сканирующего блока перемещается на небольшой шаг, и наступает очередь для сканирования следующей линии, и т.д.

На виде сбоку можно заметить два обычных винта, которые выполняют «деликатную» роль». С их помощью на этапе сборки сканера производилась точная юстировка матрицы (обратите также внимание на П-образные прорези в печатной плате на виде сверху), чтобы падающий на нее отраженный свет от зеркал ложился бы равномерно по всей ее поверхности. Кстати, в случае перекоса одного из элементов оптической системы воссозданное компьютером изображение окажется «полосатым».

На увеличенной фотографии CCD-матрицы достаточно хорошо видно, что CCD-матрица оснащена собственным RGB-фильтром. Именно он и представляет собой главный элемент системы разделения цветов, о чем многие говорят, но мало кто представляет, как на самом деле это работает. Обычно, многие обозреватели ограничиваются стандартной формулировкой: «стандартный планшетный сканер использует источник света, систему разделения цветов и прибор с зарядовой связью (CCD) для сбора оптической информации о сканируемом объекте». На самом деле, свет можно разделить на его цветовые составляющие, а затем сфокусировать на фильтрах матрицы. Столь же немаловажным элементом системы разделения цветов является объектив сканера.

Корпус

Корпус сканера должен обладать достаточной жесткостью, чтобы исключить возможные перекосы конструкции. Безусловно, лучше всего, если основа сканера представляет собой металлическое шасси. Однако корпуса большинства выпускаемых сегодня сканеров для дома и офиса, в целях снижения стоимости, полностью сделаны из пластмассы. В этом случае, необходимую прочность конструкции придают ребра жесткости, которые можно сравнить с нервюрами и лонжеронами самолета.

Немаловажным элементом корпуса является транспортный фиксатор, наличие которого призвано уберечь сканирующую каретку от повреждений при транспортировке сканера. Необходимо помнить, что перед включением любого сканера, оснащенного таким фиксатором, нужно осуществить его разблокировку.
противном случае, можно повредить механизмы аппарата. В принципе, производители акцентируют внимание покупателей на этот небольшой нюанс яркими наклейками с соответствующими предупреждениями.
Некоторые полагают, что уж корпус-то никак не может влиять на качество сканирования. Однако это далеко не так. Дело в том, что оптическая система сканера не терпит пыли, поэтому корпус аппарата должен быть герметичным, без каких-либо щелей (даже технологических). Мне не раз попадались модели, которые таким требованиям не соответствовали. Если вам предстоит покупка сканера, то я порекомендовал бы обратить на это внимание.
Также при покупке сканера обратите внимание на возможность отделения крышки планшета. Такое свойство аппарата особенно полезно при сканировании таких оригиналов, как толстые книги или журналы.
Края планшета должны иметь пологий спуск – это облегчает задачу по быстрому извлечению оригинала со стекла. Кроме того, между стеклом и планшетом не должно быть никакого зазора, который препятствовал бы извлечению оригинала. Также обратите внимание на наличие разметки по периметру планшета.

Блок управления

Все сканеры управляются с персонального компьютера, к которому они подключены, а необходимые настройки перед сканированием задаются в пользовательском окне управляющей программы. По этой причине, сканерам для дома и офиса совсем не обязательно иметь собственный блок управления. Однако многие производители идут навстречу самым неподготовленным пользователям, и устанавливают (обычно на лицевую панель) несколько кнопок «быстрого сканирования».

На приведенной выше фотографии видно, что каждой кнопке соответствует определенный значок. Типовые функции быстрого старта обычно подразумевают запуск стандартной операции сканирования, с выводом на принтер, с последующей отправкой по электронной почте, по факсу и т.п. Понятно, что для той или иной кнопки заданы конкретные параметры качества сканирования. Впрочем, нажатие на ту или иную кнопку сначала приводит к запуску на компьютере приложения (если таковых несколько), отвечающего за вызываемую операцию. Замечу, что далеко не все SOHO-сканеры снабжены собственным блоком управления, а в профессиональных аппаратах такие элементы отсутствуют и подавно.
Некоторые производители «грешат» тем, что исключают из драйвера сканера ряд настроек, которыми, по их мнению, не пользуются большинство рядовых пользователей. Так, например, в SOHO-сканерах Hewlett-Packard отсутствует возможность изменения gamma-коррекции, загрузки ICC-профилей и многого другого. Зато именно Hewlett-Packard как никто другой любит «баловать» пользователей наличием ряда кнопок быстрого сканирования.

Об источниках света

Абсолютно в каждом сканере используется свой осветитель. Так называется небольшой и мощный модуль, в задачу которого входит включение и выключение лампы сканера (или того, что эту лампу заменяет). В CIS-сканерах в качестве источников света применяют светодиодную линейку, за счет чего данный класс аппаратов потребляет так мало энергии.
В CCD-сканерах оригиналы стандартно освещает люминесцентная лампа с холодным катодом. Ее свет в тысячи раз ярче светодиодов. Но для того чтобы вызвать свечение газа внутри лампы нужно подать на ее вход очень высокое напряжение. Его вырабатывает отдельный блок, называемый инвертором.

Инвертор повышает напряжение с пяти Вольт до нескольких киловольт, а также преобразует постоянный ток в переменный.

Вообще различают три главных вида ламп, использующихся в сканерах:

ксеноновая газоразрядная лампа (Xenon Gas Discharge);
флуоресцентная лампа с горячим катодом (Hot Cathode Fluorescent);
флуоресцентная лампа с холодным катодом (Cold Cathode Fluorescent)

Однако в сканерах для дома и офиса по ряду причин используются лишь лампы с холодным катодом.

Лампа сканера закреплена на пластмассовом шасси сканирующей каретки непосредственно над отражателем. Сам отражатель имеет форму рефлектора (эффективного «собирателя» и отражателя света) в форме увеличительного зеркала. Свет от него усиливается, чтобы ярко осветить объект на планшете. Отразившись от оригинала на стекле, свет проходит сквозь щель шасси (на фотографии ее контур я выделил голубым цветом) и принимается первым, самым длинным зеркалом оптической системы.
Среди очевидных преимуществ лампы с холодным катодом можно отметить большой срок службы, который составляет 5 000 – 10 000 часов.
этой причине, кстати, в некоторых сканерах не используются отключение лампы после завершения операции сканирования. Кроме этого, лампы не требуют какого-то дополнительного охлаждения и очень дешевы при производстве. Из недостатков отмечу очень медленное включение. Типовое время разогрева лампы от 30 секунд до нескольких минут.
Лампа оказывает важное воздействие на результат сканирования. Даже при небольшом уходе характеристик источника света изменяется и падающий на приемную матрицу отраженный от оригинала световой поток. Отчасти поэтому и нужно столь длительное время разогрева лампы перед сканированием. Замечу, что некоторые драйверы позволяют уменьшить время разогрева, если качество оцифровки не так важно (например, при сканировании текстовой информации). Добавлю, чтобы как-то скомпенсировать уход характеристик лампы (а это неизбежно происходит при длительной эксплуатации аппарата), сканеры автоматически выполняют процедуру самокалибровки по черно-белой мишени, располагающейся внутри корпуса.

Исследуемый сканер не исключение. На приведенной фотографии хорошо видна цветовая мишень, по которой сканер подстраивает цвета перед сканированием, компенсируя «старение» лампы. Здесь видно также и то, что с течением времени тускнеет не только перманентно освещаемая лампой внутрикорпусная пластмасса, но и сама калибровочная мишень. Это, в свою очередь, приводит к уходу цветов и увеличению цветовых искажений.

На фотографии вы видите нецелевое использование лампы сканера. 😉 Модуль инвертора был подключен к стандартному компьютерному блоку питания, для чего к его плате были подпаяны проводки с переходничком. В принципе, если сюда приспособить какой-нибудь держатель, то выйдет довольно-таки неплохая и яркая настольная лампа.

Работа АЦП

Кто помогает процессору сканера «найти общий язык» с матрицей? Конечно же, аналого-цифровой преобразователь, занимающийся переводом аналоговых сигналов в цифровую форму. Этот интересный процесс можно представить следующим образом. Сначала АЦП как бы «взвешивает» входное напряжение, напоминая продавца в магазине, подбирающего набор стандартных гирек того же веса, что и товар. Затем, когда напряжение измеряно, АЦП представляет данные своему «боссу», то бишь процессору, но уже в виде цифр. И в результате все довольны.
Можно представить себя в роли процессора и поинтересоваться, что же происходит на выходе АЦП, при смене входного напряжения? Подадим, к примеру, на вход преобразователя 4 Вольта, потом 9 Вольт. На его выходе появятся следующие вариации цифр: сначала 00000100, затем 00001001. В двоичном коде это цифры 4 и 9. Количество же нулей и единиц, которыми АЦП выражает измеренное значение – это его разрядность, которая измеряется в битах. Такой параметр, как разрядность преобразователя крайне важен для сканера, ведь он характеризует точность измерения входного сигнала.
Сегодня на прилавках магазинов можно увидеть недорогие сканеры, в которых работают преобразователи с разрядностью от 24 до 48 бит. Теоретически всегда лучше выбирать сканер, у которого разрядность больше. При этом следует учитывать одну тонкость: иногда производители крупно пишут на коробках «48 bit», а где-нибудь в уголке мелким шрифтом уточняют: «software 48 bit, hardware 36 bit». Это означает, что большая красивая цифра не имеет ничего общего к точности установленного в сканере АЦП, а реальная разрядность в этом случае составляет 36 бит. Именно на нее и следует ориентироваться. Следует признать, что в домашней практике различия между результатами работы 36-ти и 42-х-битных сканеров практически незаметны (человеческий глаз способен различить примерно 24 бита цветовых оттенков, т.е. около 16,7 млн.). В нашем случае, разрядность преобразователя и глубина цвета – это одно и то же. Ведь преобразователь рассчитывает не что иное, как цвета точек, из которых складывается изображение. Чем больше разрядность преобразователя, тем достовернее сканер может передать цвет каждой точки изображения. Соответственно, тем больше изображение будет походить на оригинал.

Процессор

Современные сканеры оснащают специализированными процессорами. В число задач такого процессора входит согласование действий всех цепей и узлов, а также формирование данных об изображении для передачи персональному компьютеру. В некоторых моделях сканеров на процессор возлагаются также функции контроллера интерфейса.
Список программных инструкций для процессора хранится в микросхеме постоянной памяти. Данные в эту микросхему записываются производителем сканера на этапе производства. Содержимое микросхемы называется «микропрограммой» или «firmware». У некоторых профессиональных сканеров предусмотрена возможность ее обновления, но в недорогих моделях для дома и офиса это обычно не требуется.
Помимо микросхемы постоянной памяти в сканерах используется и оперативная память, играющая роль буфера (ее типовые значения – 1 или 2 Мбайт). Сюда направляется сканируемая информация, которая практически сразу передается на ПК. После отправки содержимого из памяти персональному компьютеру, процессор обнуляет буфер для формирования новой посылки. Замечу, что инструкции для процессора также заносятся в ячейки оперативной памяти, но уже самого процессора (для этого он оснащен несколькими килобайтами собственной «оперативки»). Организация его памяти построена по принципу конвейера, т.е. после выполнения инструкции, стоящей в очереди первой, ее место занимает вторая, а место последней – новая инструкция.
Объем оперативной памяти сканера ранее указывался производителями в технических спецификациях сканеров. Однако, т.к. данный параметр практически не сказывается на быстродействии аппарата, в современных сканерах он часто умалчивается. Умалчивается он и в том случае, если конкретный сканер использует некоторую область оперативной памяти самого компьютера, что реализуется средствами драйвера.

Контроллер интерфейса

За обмен информацией и командами между сканером и компьютером отвечает контроллер интерфейса. Как я отмечал выше, данная микросхема может отсутствовать в том случае, если процессор располагает интегрированным модулем контроллера. В эпоху «двушек» и «трешек» сканеры выпускались с интерфейсами SCSI, IEEE1284 (LPT) и даже с RS-232. Сегодняшний ассортимент SOHO-сканеров огранивается интерфейсами USB, FireWire и SCSI. Одно время ходили слухи о появлении Bluetooth-сканеров, но пока дальше слухов дело не пошло. Совершенно очевидно, что в аппаратах с разными интерфейсами установлены такие же разные контроллеры. Между собой они не совместимы, потому как «говорят на разных языках».

SCSI (Small Computer Systems Interface)

Сканеры с интерфейсом SCSI были наиболее распространены несколько лет назад. Надо признать, что эра SCSI-сканеров подходит (или уже подошла) к концу. Основная причина – появление высокоскоростных интерфейсов USB и FireWire, не требующих ни особой деликатности при подключении, ни дополнительных адаптеров. Среди достоинств SCSI-интерфейса можно выделить его высокую пропускную способность, а также возможность подключения до семи различных устройств на одну шину. Из основных недостатков SCSI – высокую стоимость организации интерфейса и необходимости задействования дополнительного контроллера.

USB (Universal Serial Bus)

Интерфейс USB получил самое широкое распространение благодаря его интеграции во все современные системные платы в качестве основного разъема для периферийных устройств. Сегодня абсолютное большинство сканеров для дома выпускается именно с USB-интерфейсом. Кроме того, группа CIS-сканеров получает необходимое питание по USB-порту, чем привлекает владельцев портативных компьютеров. Согласитесь, такое качество не реализуешь посредством SCSI.

FireWire (IEEE1394)

При выборе типа подключения, по крайней мере, для меня FireWire-интерфейс является более предпочтительным. FireWire представляет собой последовательный высокоскоростной интерфейс ввода/вывода, отличаясь от USB тем, что для обеспечения соединения он не требует управляющего контроллера. Организация его работы выполнена по схеме peer-to-peer. Собственно за счет этого и достигается более низкая (в сравнении с USB) загрузка центрального процессора.
В скором времени свет увидят периферийные устройства с новой модификацией этого интерфейса – FireWire 800 (IEEE1394b). Именно тогда он станет самым скоростным среди периферийных стандартов, которые когда-либо были разработаны.

Протяжный механизм

Основной подвижный модуль сканера – его сканирующая каретка. В нее входят оптический блок, с системой линз и зеркал, светочувствительная матрица, лампа с холодным катодом (если это CCD-сканер) и плата инвертора. К сканирующей каретке жестко закреплен зубчатый протяжный ремень, который приводит в движение шаговый двигатель аппарата.

За плотный контакт ремня с шестеренками отвечает специальная натяжная пружина, которая надевается непосредственно на него. Лафет со сканирующей кареткой перемещается по направляющим салазкам, вдоль корпуса аппарата (см.фото).

Двигатель

Шаговый электродвигатель (Step Motor) может поворачивать шпиндель в обе стороны совсем небольшими шажками. Из-за этой особенности всегда есть возможность переместить каретку сканера на строго определенное расстояние. Такой двигатель есть в каждом планшетном сканере. Он вращает редуктор (шестеренки, которые вы видите на фотографии) и приводит в движение каретку, в которой заключен оптический блок, лампа, и матрица. За выбор направления и скорости вращения отвечает специальная микросхема – контроллер двигателя. Точность перемещения каретки называют механическим разрешением по направлению «Y» (Y-direction).

Вообще, оптическое разрешение определяется числом элементов линии матрицы, деленное на ширину рабочей области. Механическое – число шагов сканирующей каретки по направлению движения Y. В спецификациях к сканерам можно встретить обозначения, типа, «600х1200». Здесь вторая цифра и есть механическое разрешение, тогда как первая характеризует оптическое разрешение сканера. Различают также интерполированное разрешение, которое иногда на несколько порядков больше значений оптического, но никак не зависит от физического оснащения аппарата. Я бы назвал его «разрешением масштабирования». Функции интерполирования (увеличения оригинального изображения) исполняет программное обеспечение сканера. Ценность указываемых производителями значений интерполяции сомнительна – любое изображение можно с тем же успехом увеличить средствами Photoshop.

Сердечник двигателя с внешней стороны соединен зубчатой передачей, представляющей простейший редуктор. Его большая шестеренка и протягивает ремешок, к которому закреплена сканирующая каретка.

Блок питания

Домашние или офисные сканеры потребляют не слишком много энергии от сети, поэтому в блоках питания SOHO-аппаратов не найти мощных элементов. Внутренний блок питания рассматриваемого в данной статье аппарата выдает напряжения 24 Вольт / 0.69 А, 12 Вольт / 0.15 А и 5 Вольт / 1 А. Т.к. для источника света – лампы с холодным катодом, требуется высокое напряжение в несколько киловольт, за ее питание отвечает отдельный блок, о котором я рассказывал чуть выше.

Дополнительные устройства

Для многих планшетных сканеров выпускаются сопутствующие дополнительные приспособления, в большинстве случаев приобретаемые отдельно. Из таковых можно отметить автоподатчик документов и адаптер для сканирования прозрачных оригиналов (слайд-адаптер).

Автоподатчик бумаги требуется в тех случаях, когда приходится сканировать множество печатных листов стандартного формата. Удостовериться, что к вашему сканеру можно подключить автоподатчик достаточно просто. Для этого можно просто взглянуть на панель подключений и убедиться в наличии гнезда ADF (Automatic Document Feeder). Следует заметить, что автоподатчик документов всегда «привязан» к конкретной модели сканера, либо к серии моделей. Универсального податчика не существует! Причина заключается в том, что данное устройство управляется с интерфейсной платы сканера. Понятно, что работа податчика невозможна при отсутствии связи со сканером, поэтому при покупке будьте внимательны, и удостоверьтесь, что ваш сканер поддерживает работу с конкретным автоподатчиком.

Работает автоподатчик следующим образом. После этапа автокалибровки и проверки готовности сканер позиционирует каретку перед прозрачным окном автоподатчика. Затем, с его входного лотка поочередно забираются листовые оригиналы, и при проходе через означенное окно они оцифровываются.
Слайд-адаптер представляет собой дополнительное приспособление, предназначенное для оцифровки прозрачных оригиналов (пленок, слайдов и негативов). Существуют два типа таких адаптеров: пассивный, который использует лампу сканера, и активный, просвечивающий прозрачный оригинал собственной лампой.
Активный слайд-адаптер оснащен собственным источником света, просвечивающим прозрачный оригинал. Некоторые модели таких слайд-адаптеров имеют подвижную каретку с источником света, которая приводится двигателем и протяжным механизмом. Источник света перемещается вдоль направляющей, согласно позиционирования каретки сканера. Собственная лампа сканера при этом отключается. Сегодня более распространены модели сканеров для дома и офиса без подвижных частей в модуле слайд-адаптера. Типичный пример – не так давно протестированный нашей тестовой лабораторией EPSON Perfection 3200 Photo. Его источник света встроен в крышку сканера и занимает всю ее полезную поверхность. Для согласования адаптера со сканером из крышки выходит провод с разъемом, подключающийся к специальному гнезду на задней панели аппарата (оно обозначается аббревиатурой XPA). Активизация лампы адаптера происходит автоматически при смене типа оригинала в управляющей программе, что дополнительно сообщается индикатором в крышке сканера. Прозрачные оригиналы устанавливаются в прилагаемые в комплекте шаблоны, которые поддерживают: ленту 35 мм пленки из 12 кадров, четыре 35 мм слайда вставленных в рамки, пленки 120/220 (6 х 9 см) / 4 х 5». Ну а сами шаблоны кладутся на стекло сканера. Во время сканирования, поток света проходит сквозь прозрачный оригинал, и, попадая на вход оптической системы сканера, обрабатывается аналогичным (как и непрозрачный оригинал) образом. Понятно, что такие свойства сканера, как оптическое разрешение и глубина света при использовании слайд-адаптера не меняются, чего не скажешь о диапазоне оптических плотностей. Этот параметр сканера напрямую зависит от яркости источника света и времени экспонирования. Представить это можно так: чем темнее оригинал, тем меньше света он пропускает, тем дольше нужно времени, чтобы накопители CCD-матрицы собрали нужное количество заряда. Самый темный из прозрачных оригиналов – это рентгеновские пленки (до 3.6D). Чтобы получить с них качественный скан, нужен яркий источник света. Однако диапазон воспроизводимых оптических плотностей сканера отнюдь не определяется только лишь яркостью лампы. Главным образом он зависит от разрядности (или точности) аналого-цифрового преобразователя, качества оптической системы и способностей светочувствительной матрицы.
Пассивный слайд-модуль устроен проще, нежели активный. Такой адаптер использует в качестве источника света лампу самого сканера. Интенсивность светового потока в этом случае существенно ниже, чем в случае с активным адаптером. Соответственно, ниже и качество отсканированных изображений, которое вполне приемлемо, к примеру, для Web. Пассивные слайд-адаптеры также отличаются невысокой ценой.

Заключение

В общем-то, о сканере, как о сложнейшем электронном приборе можно рассказывать довольно долго, но все равно в рамках одной статьи невозможно передать всех интересных нюансов. Сегодня мы выяснили следующее: по каким причинам CCD-сканеры оцифровывают оригиналы гораздо качественнее, чем аппараты с контактным сенсором; почему важна разрядность преобразователя, и чем отличается оптическое разрешение от механического; какие бывают источники света и как они влияют на качество сканирования; как осуществляется взаимодействие электронных и механических частей сканера, и почему слайд-адаптеры подходят далеко не всем аппаратам. В общем, я постарался как можно в более доступной форме рассказать об особенностях современных SOHO-сканеров, и мне будет небезынтересно узнать ваше мнение об этой статье.

Источник: fcenter.ru

Сканер (scanner) — устройство, которое создаёт цифровую копию объекта, то есть переводит текст или изображение в цифровую форму. Сканеры подобны устройствам копирования, только сканер не печатает копии, а передает оцифрованные данные в компьютер, где сканированное изображение можно сохранить в виде файла.

История изобретения

В 1857 году флорентийский аббат Джованни Казелли изобрёл прибор для передачи изображения на расстоянии, названный впоследствии пантелеграф. Передаваемая картинка наносилась на барабан токопроводящими чернилами и считывалась с помощью иглы.

В 1902 году немецкий физик Артур Корн запатентовал технологию фотоэлектрического сканирования (телефакс). Передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал и через расположенные на 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.

Принцип работы

На рис. 49 изображена общая схема устройства планшетного сканера. Свет, идущий от источника освещения, попадает на оригинал в определенной точке. Отразившись от него, свет попадает на оптическую систему сканера. Она состоит из  зеркал и объектива (иногда роль оптической системы может играть просто призма). Оптическая система фокусирует свет на фотопринимающем элементе, роль которого — преобразование интенсивности падающего света в электронный вид.

Рис. 49 – Принцип работы сканера

Сканируемое изображение освещается белым светом. Отраженный свет через уменьшающую линзу попадает на фоточувствительный полупроводниковый элемент, называемый Прибором с Зарядовой Связью — ПЗС (Charge-Coupled Device, CCD), в основу которого положена чувствительность проводимости р-n-перехода обыкновенного полупроводникового диода к степени его освещенности. На р-n-переходе создается заряд, который рассасывается со скоростью, зависящей от освещенности. Чем выше скорость рассасывания, тем больший ток проходит через диод. Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Каждая строка сканирования изображения соответствует определенным значениям напряжения на ПЗС. Эти значения напряжения преобразуются в цифровую форму через аналого-цифровой преобразователь АЦП. 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, приходящихся на дюйм горизонтали сканируемого изображения.

В цветных сканерах сейчас используются, как правило, трехрядная матрица ПЗС и подсветка оригинала калиброванным белым светом. Каждый ряд матрицы предназначен для восприятия одной из базовых цветовых составляющих света (красной, зеленой и синей). Чтобы разделить цвета, используют либо призму, разлагающую луч белого света на цветные составляющие, либо специальное фильтрующее покрытие ПЗС. Однако существуют цветные сканеры и с однорядной матрицей ПЗС, в которых оригинал по очереди подсвечивается тремя лампами базовых цветов. Однорядная технология с тройной подсветкой считается устаревшей.

Типы сканеров

Барабанные сканеры. Принцип действия барабанных сканеров (рис. 50) заключается в поэлементном считывании светового сигнала от изображения-оригинала с помощью оптической фотоголовки, где в качестве фотоприемников, как правило, используются фотоэлектронные умножители.

Рис. 50 – Устройство барабанного сканера

Вращением барабана обеспечивается развертка изображения «по строке», а перемещением фотоголовки вдоль барабана — развертка «по кадру». Минимальный размер считываемого элемента может доходить до 5-7 мкм, т.е. практически до размера зерна фотопленки, что обеспечивает высокую разрешающую способность барабанных сканеров. Понятно, что световой сигнал от столь малого элемента будет невелик, а к этому еще добавляется требование различать более 256 градаций по уровню этого сигнала. В цветных сканерах также необходимо иметь высокую чувствительность фотоприемника к излучениям во всем видимом диапазоне спектра. И, естественно, фотоприемник должен быть практически безынерционным, поскольку сканирование оригиналов даже большого формата не может занимать много времени.

Всем этим жестким требованиям лучше других приемников излучения отвечают фотоумножители. Но высококачественный барабанный сканер из-за тонкой оптики, точной механики и сложной электроники стоит довольно дорого, поэтому круг потребителей этих устройств ограничен. Как правило, это репроцентры и издательства, выпускающие богато иллюстрированные журналы, альбомы и книги, имеющие постоянно большой объем сканирований цветных оригиналов в отраженном и проходящем свете (с позитивов и негативов), репродуцируемых на большой формат.

Преимущества барабанных сканеров:

• Большая глубина цвета и широкий динамический диапазон оптических плотностей.

• Высокое разрешение и возможность большого увеличения изображений.

• Возможность обработки различных по виду оригиналов.

• Высокая производительность.

Недостатки барабанных сканеров:

• Трудоемкость размещения в нем материала.

• Невозможность сканировать негнущиеся объекты.

• Оригинал должен быть очень плотно закреплен, так как при вращении барабана возникают большие центробежные силы. В лучшем случае, возникнут воздушные пузыри между слайдом и барабаном. В худшем случае, слайды просто оторвутся.

Планшетные сканеры. Отличаются от барабанных более простой конструкцией и удобством эксплуатации. В качестве фотоприемника в них, как правило, используются ПЗС-линейки. Строчная развертка обеспечивается естественным для ПЗС электронным способом (см. гл. 2), а кадровая — линейным перемещением каретки с оптоэлектронными компонентами вдоль оригинала. Такая схема сканера позволяет применить не очень сложную механику.

Одним из несомненных достоинств планшетных сканеров является простота запуска в работу. При автоматизированной (пакетной) обработке планшетный сканер может обрабатывать десятки оригиналов подряд, не требуя вмешательства оператора. Кое в чем планшетные сканеры просто незаменимы. Например, сканирование оригиналов на толстой, жесткой или плохо гнущейся основе совсем невозможно осуществить на устройстве барабанного типа.

Рис. 51 – Устройство планшетного сканера

Современные высококлассные планшетные сканеры имеют очень близкие к барабанным технические данные: разрешающая способность, динамический диапазон оптических плотностей до 3,9 D, максимальный формат оригинала около 300×400 мм, диапазон масштабирования 20-2400%, глубина цвета 36 бит (12 бит на цветной канал в RGB), возможность сканирования прозрачных (позитив или негатив) и непрозрачных оригиналов.

Преимущества планшетных сканеров:

• Возможность сканировать практически любой оригинал. (Могут сканировать оригиналы различного размера — от миниатюр до документов широко используемых форматов, а также книг. При установке дополнительного модуля появляется возможность сканирования прозрачных пленок, негативов и слайдов).

• Высокое разрешение. (Интерполированное разрешение увеличивает максимальное разрешение сканера до 4х раз).

Недостатки планшетных сканеров:

• Большие размеры.

• Ограничения на прозрачные оригиналы.

Листопротяжные (роликовые) сканеры. Листопротяжные сканеры используют устройство подачи оригинала относительно неподвижного блока сканирования. Лист бумаги вставляется в щель и протягивается по направляющим роликам внутри сканера мимо лампы. Чаще всего эти типы сканеров могут работать с документами формата А-4. Разновидность такого сканера — факс-аппарат.

Рис. 52 – Устройство листопротяжного сканера

Преимущества листопротяжных сканеров:

• Низкая стоимость. (Устройство подачи оригинала имеет несложную конструкцию, поэтому добавление этого узла не намного увеличивает стоимость сканера).

• Портативность. (Листопротяжные сканеры отличаются небольшими размерами).

• Многие модели имеют устройство автоматической подачи, что позволяет быстро сканировать большое количество документов.

Недостатки листопротяжных сканеров:

• Ограничение на разрешение, накладываемое механизмом сканирования.

• Ограничения на оригинал. (Нельзя отсканировать неразорванную книгу, а также прозрачные пленки или слайды; может сканировать только отдельные листы).

• Сканирование происходит при неодновременном зажиме края оригинала роликами, что может привести к перекосу копии, а порой и к повреждению оригинала.

Ручные сканеры. Достаточно специфичным видом плоскостных сканеров можно считать ручные сканеры, строчная развертка в которых также осуществляется ПЗС-линейкой, а развертка по кадру выполняется продвижением сканера вручную по поверхности оригинала (рис.53).

Рис. 53 – Устройство ручного сканера

Валик сканера вращает кодовый диск (с чередующимися щелями и перегородками), пересекающий оптическую ось оптопары «светодиод-фотодиод». Число щелей по окружности диска определяет разрешающую способность сканера в направлении его перемещения. Контролируемая полоса оригинала освещается от линейки светодиодов (аналогичный источник используется и в листовых сканерах), расположенной вдоль просмотрового отверстия.

Ручной сканер может решить задачу оцифровки там, где бессильны более профессиональные устройства: просканирует рисунок из древней книги, снимет узор с гобелена или обивочной ткани, оцифрует текстуру мебельного покрытия и может оказаться полезным в других нестандартных ситуациях, которые возникают в творческой деятельности художников, дизайнеров, искусствоведов, ориентированных на печать.

Преимущества ручных сканеров:

• Низкая стоимость. (Поскольку в ручных сканерах в качестве «позиционирующего механизма» выступает пользователь, который самостоятельно перемещает сканер по поверхности сканируемого документа, отпадает необходимость в дорогом механическом элементе).

• Портативность. (Ручные сканеры можно использовать как с настольными, так и с портативными компьютерами).

• Сканирование книг без их повреждения. (С помощью ручного сканера можно отсканировать книгу, не сгибая и не разрывая ее).

Недостатки ручных сканеров:

• Отсутствие механизма позиционирования. (То есть, возможны перекосы изображения, поскольку невозможно перемещать сканер с постоянной скоростью)

• Оригинал по размерам больше сканера. (Требуются большие усилия, чтобы «сшить» отсканированные полосы изображения.)

• Низкое разрешение.

• Малая скорость работы.

• Узкая полоса сканирования.

Общие характеристики

Тип применяемого в сканере светочувствительного датчика. Чаще всего применяется один из нижеследующих типов датчиков: ПЗС (CCD) или контактный (CIS).

CIS (Contact Image Sensor) – это контактный датчик изображения (КДИ), линейка фотоэлементов, равная ширине сканируемой поверхности в устройстве. Эта линейка перемещается при сканировании под стеклом и постоянно (строчка за строчкой) отправляет в форме электросигнала данные о картинке на оригинале. Светодиоды применяются для освещения, они размещаются на той же подвижной платформе рядом с фотолинейкой. Сканеры на базе этого типа датчиков характеризуются простой конструкцией, они мало весят, тонкие, стоят гораздо дешевле, чем сканеры на базе CCD. Главный минус CIS — малая глубина резкости. Если сканировать страницы из толстой книги или мятый лист бумаги, то часть полученного изображения может быть нерезкой.

CCD (Couple-Charged Device) — прибор с зарядовой связью (ПЗС) – это интегральная микросхема, оснащенная светочувствительной линейкой. Служит с целью передачи картинки со сканируемой поверхности. Применяется оптическая система, состоящая из объектива и зеркала. Люминесцентная лампа служит для освещения оригинала. Плюсы CCD-сканеров — значительная глубина резкости, отличная цветопередача. Даже при осуществлении сканирования мятых листов, толстых книг, оригиналов с выпуклыми буквами, изображение все равно будет четким и резким. Сканеры для профессионального применения зачастую создаются на основе CCD. Минусы – большой вес, большая толщина, высокая стоимость.

Тип источника света. Самые популярные типы источников света: лампы флуоресцентные с холодным катодом, ксеноновые лампы и светодиоды (LED).

• Лампы ксеноновые характеризуются минимальным временем прогрева, большим сроком работы и минимальными размерами. Минус – значительное потребление электроэнергии.

• Лампы флуоресцентные с холодным катодом хороши своей низкой стоимостью и высоким сроком службы. Минус — продолжительное время прогрева.

• Светодиоды (LED) характеризуются небольшими размерами, малым потреблением энергии, не требуют совершенно времени для прогрева. Минус — LED-сканеры по качеству цветопередачи хуже сканеров с ксеноновыми и флуоресцентными лампами.

Размеры. Определяют максимальный формат документа, который может быть отсканирован. Следует отметить, что в сканерах протяжных максимальная ширина оригинала для сканирования определяется шириной устройства, а вот длина может быть сколь угодно больше длины устройства

Разрешение.

• Разрешение по X. Разрешение сканера (оптическое разрешение) по горизонтали. Данный параметр отображает число у фоточувствительной линейки пикселей, из этих пикселей создается изображение. Разрешение – это одна из самых важных характеристик сканера. Большая часть выпускаемых сегодня моделей характеризуется оптическим разрешением сканера (по горизонтали) в 1200 dpi или 600 dpi (точек на дюйм). Этого вполне хватает для того, чтобы получить хорошие копии оригинала, а также для сканирования фото. Профессиональная работа с изображениями потребует куда большего оптического разрешения.

• Разрешение по Y. Механическое разрешение сканера по вертикали. Данный параметр определяет точность работы механики и величина хода шагового двигателя. Зачастую механическое разрешение сканирующего устройства ощутимо больше оптического разрешения фотолинейки. В данном случае общее качество отсканированной картинки будет определяться именно оптическим разрешением линейки фотоэлементов.

• Разрешение по X (улучшенное). Улучшенное разрешение сканирующего устройства по горизонтали. Это разрешение создается путем применения метода интерполяции. Для того чтобы получить большее, чем оптическое, разрешение, на картинку наносятся промежуточные точки. Цвет этих точек, а также их яркость высчитывается как среднее значения между яркостью и цветом точек, полученных оптическим путем. В итоге повышается общее число точек картинки и разрешение этой картинки. Применение улучшенного разрешения иногда дает возможность улучшить качество картинки, например, это позволяет сделать более ровными резкие контрастные переходы. Применение улучшенного разрешения дает возможность исправить разницу между механическим разрешением по вертикали и разрешением оптическим по горизонтали.

• Разрешение по Y (улучшенное). Достигается также путем применения метода интерполяции. На изображение добавляются промежуточные точки, это помогает получить разрешение, больше оптического. Яркость точек, а также их цвет высчитывается как средние значения между яркостью точек, а также между цветом, что получены оптическим способом. В итоге повышается общее количество точек, составляющих изображение (увеличивается разрешение).

Глубина цвета. Число разрядов, которое применяет сканером с целью передачи данных о цвете. Производители этой техники зачастую указывают для глубины цвета два значения — внешнюю глубину и внутреннюю глубину. Глубиной внутренней называют разрядность аналого-цифрового преобразователя (АЦП) сканера, она сообщает, какое количество цветов сканер в состоянии различить в принципе. Число цветов, которое сканер способен передать ПК – это глубина внешняя. Почти все выпускаемые сегодня модели сканеров для цветопередачи используют 24 бита (по 8 на каждый цвет). Для выполнения в офисе и дома стандартных задач этого будет достаточно. А вот если вы планируете применять сканер для выполнения серьезной работы с графикой, то вам стоит подыскать модель, характеризующуюся большим количеством разрядов.

Наличие устройства автоподачи. Данное устройство применяется для подачи в автоматическом режиме оригиналов для выполнения их сканирования. Пользователь лишь помещает в устройство пачку оригиналов, и они автоматически, один за другим, будут сканироваться. Удобно в том случае, когда требуется сканировать большое количество документов.

Тип устройства автоподачи. Тип устройства, предназначенного для автоматической подачи оригиналов. Данные устройства могут быть как двусторонними, так и односторонними. Устройства односторонние дают возможность произвести сканирование лишь одной стороны документа. Двусторонний автоподатчик помогает произвести сканирование оригинала с двух сторон. Имеется возможность сделать это двумя способами:

1) когда выполнено сканирование с одной стороны, то автоподатчик осуществляет переворот оригинала так, чтобы получилось отсканировать обратную сторону;

2) сканирование осуществляется с двух сторон одновременно (сканирующие элементы располагаются сразу с двух сторон листа).

Интерфейс подключения

• USB. Имеется возможность подсоединения сканера к ПК с помощью интерфейса USB. Это популярный сегодня последовательный интерфейс передачи информации. Используется для подсоединения к ПК периферийных устройств. От версии USB напрямую зависит скорость передачи информации. Для интерфейса USB 1.1 наибольшая скорость достигает 12 Мбит/с, а для более современной версии USB 2.0 скорость гораздо выше — 480 Мбит/с.

• LPT. Данный интерфейс ранее был широко распространен, применялся как стандартный с целью подсоединения к компьютеру принтера, сканера и т.д., однако из-за маленькой скорости передачи информации, в сравнении с иными интерфейсами он практически полностью вытеснен.

• FireWire (IEEE 1394). Интерфейс (высокоскоростной и последовательный), предназначенный для передачи информации со скоростью до 400 Мбит/с. Этот интерфейс также может применяться для подсоединения к ПК сканера.

• SCSI. Это наиболее быстрый вариант транспортировки информации от сканера к ПК. Необходим свободный PCI слот на ПК (для SCSI-адаптера) или для контроллера SCSI.

• Ethernet. Означает возможность использования сканера как сетевого устройства. Как правило таким интерфейсом оснащаются только достаточно дорогие модели сканеров.

Источник: StudFiles.net

Что такое сканер

Для начала разберемся, что это за устройство. Если взять любую инструкцию к сканеру, то в первом же абзаце можно найти четкое определение и назначение данного девайса. Сканер – это аппарат для оцифровки бумажных (или других) носителей визуальной информации. Последними могут быть какие-то документы, фотографии, газеты, журналы, книги и прочие материалы текстового и/или графического характера.

Некоторые типы сканеров могут выступать в роли периферийного устройства, где необходимо подключение к персональному компьютеру, или работать автономно, передавая обработанные данные посредством вай-фай-протоколов, электронной почты или другими способами. Современные и продвинутые модели могут работать как в тандеме с ПК, так и соло.

Типы сканеров

Все устройства такого плана можно условно разделить на два типа – для домашнего пользования и промышленные. Сканеры для дома значительно дешевле своих профессиональных собратьев. Они хоть и рассчитаны на каждодневное использование, но серьезную, то есть промышленную нагрузку выдержать не могут. Подобные девайсы не отличаются широкими функциональными возможностями и справляются именно с бытовыми нуждами: отсканировать документы, фото или книги.

Промышленные модели используются на производстве. Они находят свое применение в дизайнерских студиях, полиграфических организациях, то есть там, где выполняются большие объемы работы и необходима значительная отдача оборудования. К данному типу девайсов предъявляют серьезные эксплуатационные требования в плане скорости, надежности и нагрузки.

Вообще, любой сканер можно использовать для оцифровки документов, поэтому здесь, по большому счету, вопрос только в цене и практичности приобретения той или иной модели. Если вам время от времени нужно обработать несколько листов с текстом, то лучше взять самый простой ручной (портативный) сканер для документов, а не разоряться на планшетную или роликовую модель с высоким КПД.

Далее рассмотрим подтипы устройств, которые можно встретить в специализированных магазинах и других точках продаж.

Планшетные модели

Планшетные сканеры – это самый распространенный тип устройств, и используют их, как правило, в быту, то есть в домашних или офисных условиях. В этом случае источник оцифровки располагается на стеклянной поверхности и перед началом работы закрывается крышкой.

Внутри конструкции расположена каретка и лампа. Светочувствительные элементы вкупе с оптической системой двигаются по рельсам и считывают данные с макета. В результате на компьютере появляется цифровая версия оригинала. Перед тем как подключить сканер и начать работу, необходимо установить соответствующее программное обеспечение и только потом приступать к оцифровке. Так что данный тип оборудования привередлив к операционной системе, и для полноценного использования необходимы специальные драйвера (идут, как правило, в комплекте).

Планшетные сканеры отличаются интуитивно понятным управлением и непривередливы к источнику оцифровки. Главное, чтобы последний помещался в рабочей области и не был слишком уж толстым и тяжелым. Данный тип повсеместно используется как дома, так и в офисе. Кроме того, цены на планшетные сканеры не кусаются, так что большинство моделей доступны среднестатистическому пользователю.

Барабанные модели

Как понятно из названия, основной элемент девайса – это барабан или ролик. Особенность роликового сканера заключается в том, что макет закрепляется на валике, то есть оборачивается вокруг него, а не располагается привычным образом, как это было в случае с планшетными моделями.

Световой луч, проходя через макет, попадает на фотоэлектронный множитель, который и преобразует изображение в цифровой вид. Вращаясь, барабанный сканер точка за точкой обрабатывает оригинал, не пропуская ни одной детали. Именно поэтому данный тип так высоко ценят те, кому необходимо очень высокая точность оцифровки.

Ввиду своих далеко не маленьких габаритов, барабанные сканеры не приживаются дома, да и в офисах от них нет как таковой практичной выгоды, тем более что стоят подобные устройства в два, а то и более раз дороже планшетных аналогов. Основные потребители роликовых моделей – это полиграфические и дизайнерские организации.

Протяжные модели

Подобные сканеры предназначены для оцифровки многостраничных документов, то есть имеют высокое КПД. Некоторые так их и называют – документные. Для больших офисов это незаменимый инструмент, особенно в бухгалтерии или юридическом отделе.

Конструкция сканера напоминает обычный принтер. Пачка макетов закладывается в приемник, и ролики автоматической подачи протягивают лист за листом через фотосчитывающую систему, которая и оцифровывает документы.

Отличительные черты

К сожалению, у данного типа есть один серьезный недостаток: сканер не может справиться со сшитыми или как-то скрепленными листами, поэтому перед протяжкой необходимо избавиться от скоб и прочих инородных элементов. Последние могут повредить ролик и фотосистему, поэтому внимательный перебор документов перед протяжкой обязателен.

Подобная проблема иногда решается покупкой комбинированного устройства – планшетно-протяжного сканера. Такие девайсы оснащены и протяжным роликом, и отдельной площадью под сброшюрованные макеты. Протяжные модели различаются еще по уровням: чем он выше, тем больше скорость и порог предельной суточной нагрузки.

Проекционные модели

Проекционный сканер – это бесконтактная разновидность устройства, которая служит для оцифровки любого макета. Их еще называют планетарными или орбитными из-за особенности конструкции: фотоэлементы находятся на фиксированном расстоянии от оригинала, то есть как бы на орбите.

Подобное оборудование нашло широкое применение в музеях, исследовательских центрах и других похожих учреждениях, где нужна именно деликатная работа с документами, которые, как правило, имеют ветхий вид.

Основной сканирующий элемент находится на удалении от рабочей зоны на несколько десятков сантиметров. Глазок на головке как бы просматривает документ сверху вниз, а скорость просмотра меняется в зависимости от желаемого разрешения.

Также можно встретить матричные бесконтактные сканеры, действующие по принципу фотоаппарата. То есть с каждым спущенным затвором мы имеем какую-то одну оцифрованную часть документа. Чем выше разрешение, тем больше таких снимков нужно будет сделать матрице.

Особенности конструкции

Кроме того, добрая половина подобных сканеров оснащается специальной V-образной колыбелью для книг. Она служит в качестве выравнивателя страниц по нужной оси. Такая система приходится очень кстати, когда нужно поработать с толстыми и старыми книгами на несколько тысяч страниц.

Некоторые модели дополнительно комплектуются автоматическим помощником для перелистывания. Подобные «фишки» значительно упрощают и систематизируют процесс сканирования, да и ветхим книгам не приходится иметь дело с пальцами человека, что позволяет заметно дольше сохранять материал в его исходном состоянии.

Естественно, о домашнем или офисном применении такого оборудования речи не идет. Подобная техника очень дорого стоит, и пользоваться ею дома для сканирования, к примеру, курсовых — просто кощунство. Да и практичности здесь нет ни грамма.

Паспортные модели

Это узкоспециализированное оборудование, предназначенное именно для оцифровки важных документов. В первую очередь речь идет о паспортах, водительских удостоверениях, ИНН, пенсионных картах, пропусках, военных билетах и других документах, удостоверяющих личность.

За счет своей приличной скорости и компактности, такая техника широко востребована на пропускных пунктах, в отделениях МВД, в банках и других местах, где необходима быстрая регистрация документов с оцифровкой оных для базы данных.

По принципу действия – это те же планшетные сканеры, только адаптированные под формат работы на КПП. То есть устройство принимает документы размером не больше разверстки А5 и рассчитано в первую очередь не на высокое разрешение, а на скорость без значительной потери качества.

Также стоит отметить наличие во многих моделях специального программного обеспечения. Оно позволяет извлекать данные из документов и как-то систематизировать их. Это очень удобно, если нужна именно первичная информация подателя, а не полная оцифрованная копия удостоверения личности.

В качестве ложки дегтя здесь выступает скудный функционал. Узкая направленность подобной техники не предполагает излишеств, поэтому полноценно использовать ее в каких-то других целях, увы, не получится. Так что не стоит «вестись» на привлекательный ценник паспортного сканера. Некоторые недобросовестные дельцы продают такую технику под видом обычных планшетных устройств, «забывая» упомянуть об этой детали в спецификации к устройству. Поэтому нелишним будет заглянуть в инструкцию к девайсу, прежде чем оплатить покупку.

Ручные модели

Это крайне богатый на разновидности сканеров сегмент. Практически все ручные лазерные сканеры-копиры можно разделить на три большие группы, где каждая модель отличается от другой своей конструкцией и принципом действия.

Первая группа

Здесь оцифровка происходит с помощью ручного моноблока определенного формата (А4, А5 и т. п.), которым нужно провести по сканируемому документу. Удобны подобные модели тем, что работать можно, что называется, на коленке, то есть вам не нужен специальный стол или какие-то дополнительные приспособления: включили, провели сканером по документу — и готово.

Вторая группа

Процесс оцифровки схож с первой группой, но вместо четко заданных параметров листа мы имеем перо или ручку, где процесс сканирования построчный, а не цельнолистовой. Само устройство похоже на небольшой фен, а для передачи данных необходимо обработать строку за строкой или какие-то отдельные, нужные вам участки.

Третья группа

Здесь мы имеем аналог протяжного сканера, но с ручной подачей. То бишь есть ролик, куда помещается макет, а пользователь сам должен его протянуть через фотосчитывающие элементы. О высокой скорости, как у старшего собрата, говорить не приходится, но модели этой группы имеют на выходе самую качественную оцифровку.

Какую именно группу и модель выбрать, зависит только от ваших потребностей. К примеру, кассиру, которому нужны копии корешков приходных или расходных ордеров, более чем достаточно самого простого устройства, а точная оцифровка в высоком разрешении ему совсем ни к чему. Все что требуется – это черно-белая копия оригинала, где видны дата, сумма и фамилия. Так что тратиться на модели из третьей группы не стоит, вполне подойдет первая или вторая.

Основные преимущества ручных сканеров – это портативность, мобильность и автономность. Последний параметр относится не ко всем устройствам. Некоторые девайсы могут работать от собственного источника питания, который нужно периодически подзаряжать, либо на обычных пальчиковых или мизинчиковых батарейках (АА/ААА). В этом случае передача данных, то есть оцифровка, происходит посредством беспроводных протоколов Wi-Fi или Bluetooth.

Еще одно не менее важное достоинство ручных сканеров – это стоимость оборудования. Перо или протяжный модуль стоят в два, а то и три раза дешевле рядового планшетного устройства. Из минусов можно отметить низкое качество оцифровки. Даже устройства третей группы еле-еле дотягивают до уровня стационарных моделей. Поэтому если высокое разрешение документов на выходе не так важно для вас, то именно ручные модели станут неплохим подспорьем дома или в офисе.

Источник: www.syl.ru