Владимир СИРОТА
В этот раз, дорогие друзья,
давайте за рюмкой чая :-) погутарим о
сканерах. Жить без них можно и хорошо,
но хорошо жить со сканером - еще лучше.
Мы попытаемся рассказать вам правду
об этих устройствах, излагая
материал просто и доступно, без
излишней рекламной шумихи. А заодно
развенчаем и некоторые мифы,
распространяемые по большей части
производителями. Эти басни вводят
невинных юзеров в полное заблуждение
относительно потребительских
качеств продукции, пользователи
ошибочно считают ее высококлассной и
по своей глубокой наивности
приобретают.
Сам по себе процесс
сканирования ничего сложного не
представляет (см. рис.). Вкратце суть
его такова - яркий свет от некоторого
источника (обычно с "холодным"
катодом, - последний существенно
продлевает срок службы лампы или
светодиодной матрицы) падает на
сканируемый оригинал. Затем,
отражаясь или проходя сквозь него,
световой поток поступает на приемник
сигнала - фотоэлементную матрицу,
обычно порознь воспринимающую
красную, зеленую и синюю составляющие
спектра. Ранее применялся и так
называемый "многопроходный"
метод, где эти три цветных компонента
выявлялись с помощью одной и той же
линейки диодов путем повторного
сканирования. Но даже невзирая на его
сравнительную дешевизну, в силу
чрезмерной длительности подобного
процесса, от подобной практики давно
отказались. Только в монохромных
сканерах матрица фотоэлементов
состоит из линии однородного набора
диодов, реагирующих лишь на
интенсивность поступающего сигнала.
Полученная в процессе сканирования
аналоговая структура интенсивности
спектра в дальнейшем преобразуется в
цифровой образ, который затем мы можем
сохранить в электронном виде.
Поскольку фотодиодная матрица обычно
имеет плоскую форму вытянутой линии,
состоящей из отдельных диодов, то при
сканировании изображение можно
получить двумя путями: либо с помощью
перемещения фотодиодной матрицы
вдоль оригинала, либо, наоборот,
оригинала вдоль матрицы. Оба подхода
широко применяются на практике.
Первый - прерогатива планшетных
сканеров. Второй - специальных
устройств для обработки печатных
материалов, как правило, позволяющих
сканировать от 20 и более стр./мин, или
так называемых универсальных
устройств "все в одном",
сочетающих в себе функции принтера,
копира и сканера. К недостаткам
последних можно отнести
невозможность сканирования книг (если,
конечно, вы не любитель вырывать
страницы :-)) и других толстых
оригиналов. Да и реальное оптическое
разрешение таких устройств, как
правило, оставляет желать лучшего.
Плюс ко всему, большинство из них
сугубо монохромные. Но несомненным
достоинством подобных аппаратов
является сравнительно высокая
скорость сканирования.
За обрабатываемым оригиналом обычно
размещается подложка из черного (то
есть максимально поглощающего
видимую часть спектра) материала. Это
сделано для того, чтобы предотвратить
появление на результирующем
изображении всевозможных бликов
света, отраженного от размещенных за
оригиналом предметов, например,
крышки сканера.
При цветном сканировании ситуация
осложняется еще и тем, что приходится
интерпретировать данные о цвете одной
и той же точки с помощью трех
фотоэлементов, которые физически
никак не могут быть расположены в
одном месте и получать один и тот же
световой сигнал. Но современные
технологии позволяют производителям
успешно справляться и с этой задачей.
Все сканеры имеют свои тактико-технические
:-) характеристики. Давайте их
рассмотрим. Итак, во-первых,
разрешение сканера. Что оно из себя
представляет? Прежде всего, оно
подразделяется на разрешение по
горизонтали и вертикали. Первое
всецело зависит от того, сколько
светочувствительных диодов удалось
производителю втиснуть в
фотоэлементную матрицу - обычно это 300
и более точек (диодов) на дюйм для
линии диодов одного типа. В цветных
сканерах таких линий три - для
красного, зеленого и синего цветов. А
вот разрешение по вертикали
определяется возможностями шагового
двигателя, перемещающего либо
фотодиодную матрицу, либо оригинал
вдоль плоскости сканирования. Чем
меньше минимально допустимая частота
шага, тем выше разрешение. Для
современных моделей она обычно
начинается с отметки 600 точек (600
позиций фотодиодной матрицы
относительно оригинала) на дюйм.
Теперь о веселом и немного грустном.
Как вы прекрасно знаете, коробки
многих продающихся ныне сканеров
украшает очень привлекательная
надпись 9600 dpi (то бишь точек на дюйм).
Что бы это значило? Неужели столь
дешевые устройства достигли таких
высот? Попробуем расставить точки над
"i". На самом деле, надо различать
два разрешения сканера: одно -
аппаратное, другое - программное.
Первое определяется характеристиками,
о которых говорилось чуть выше,
последнее достигается путем
интерполяции. Но выражение "Что "занадто"
- то нездраво", здесь как нельзя
кстати. Независимыми экспертами, в
честности которых я не сомневаюсь,
было установлено, что программно
интерполируемое до 9600 dpi изображение
ничуть не резче того, что получается
при реальном оптическом сканировании
в 600 dpi. Зато интерполированная "до
безобразия" картинка дополнительно
пожрет уйму места на жестком диске, а
для нормальной ее обработки
понадобится как минимум компьютер
вашей мечты. Приведу пример из личного
опыта. Попытался я как-то
отсканировать фотографию 35х45 мм (на
паспорт) с разрешением 9600 точек на
дюйм. В цвете. Собственно сам процесс
шел недолго - сканер (Agfa 1212u) отработал
свои 600х1200 и затих. Зато загорелся диод
активности винчестера, и компьютер
"ушел в интерполяцию". К сведению,
это был Celeron 500 МГц с 64 "метрами ума".
После получасового ожидания нервы не
выдержали, и я прекратил это
безобразие. Так что сканировать надо,
выбирая разрешение, исходя из
конкретных нужд. Например, чтобы
разместить вашу физиономию во
всемирной паутине, хватит и 100 dpi, даже
для самой "крутой" графики
обычному пользователю вряд ли
потребуется больше 1200 dpi. А все
остальное, как говорил один
знаменитый тип, - очковтирательство.
Теперь перейдем к любимой всеми
производителями "глубине цвета".
Обычно коробки сканеров пестрят
заявленной глубиной, в которой можно и
утонуть :-), - 30 или даже 36 бит. Увы, не
так глубок омут, как его малюют. Как и
при определении реального
оптического разрешения, максимальная
глубина цвета сканера определяется
аппаратно, а именно параметрами
аналого-цифрового преобразователя (АЦП),
встроенного в устройство. Ширина
полосы пропускания, используемой для
считывания изображения АЦП, и
определяет возможности устройства, то
есть указывает, со сколькими битами
модель может выполнить
преобразование каждой точки
изображения. Сканеры с 10-битовым
преобразователем генерируют цветовые
оттенки с 30 битами на точку (т. е. по 10
бит на каждый из трех основных цветов),
с 12-битовым - 36 бит на точку. Но самое
смешное в том, что зачастую все эти
биты предназначены сугубо для "внутреннего"
пользования сканером, т. е. работа с
таким большим количеством оттенков
используется устройствами, чтобы
повысить точность цветопередачи и
фильтрации помех, улучшая тем самым
конечное изображение. По умолчанию
всегда установлен режим сканирования в
24 бит (как совместимый со всеми TWAIN-приложениями),
режим 30/36/42 бит (в зависимости от
модели) придется принудительно задать
в драйвере.
Очень важным при сканировании
является соответствие цветов
оригинального изображения его
цифровой копии. На сегодняшний день
одна из самых распространенных систем
управления точностью цветопередачи
та, что основана на профилях International
Color Consortium (ICC), описывающая
особенности цветопередачи различных
устройств. Процесс создания профиля
ICC базируется на сканировании
специально изготовленной тестовой
таблицы и сравнении полученных
результатов с эталоном. По
результатам и определяются
характеристики устройства,
учитываемые драйвером и приложениями.
В достаточно дорогих сканерах
применяются специальные программно-аппаратные
системы для цветокалибровки.
А еще сканеры имеют так называемый диапазон
оптических плотностей, который
лежит в пределах от 0 - абсолютно
белый цвет, до 4 - абсолютно черный,
и обозначается OD (Optical Density), или
просто D, и измеряется по
десятичной логарифмической шкале.
Обычно он приводится для достаточно
дорогих устройств, производители же
бытовых моделей о нем скромно
умалчивают. Что же из себя
представляет этот диапазон?
Применительно к сканеру он
определяется как разница между самым
светлым (Dmin) и самым темным (Dmax)
участками оригинала, которые
устройство в состоянии обработать.
Величина в 1 D сообщает, что Dmin и Dmax
оригинала отличаются по уровню
яркости в 1000 раз. По общему мнению
экспертов в данной области, на
непрозрачных бумажных оригиналах
диапазон более 2.5 D не встречается, а
вот на высококачественных слайдах он
вполне может достигать 4 D. При малом же
числе D происходит частичная потеря
деталей изображения.
Также модели сканеров различаются
по типу подключения к компьютеру.
Один из вариантов - использование
параллельного (LPT) порта. По
сравнению со SCSI, это "медленный
вариант", кроме того, в этом случае
скорость работы многих сканеров
сильно зависит от настроек порта в BIOS
Setup, куда многие еще недостаточно
двинутые :-) пользователи заходить
панически боятся. А по умолчанию чаще
всего там выставляется самый "заторможенный"
интерфейс типа Centronix, иногда шифруемый
как Normal. Если у вас уже есть
подключенный к параллельному порту
сканер - определите тип интерфейса
порта ECP/EPP - не пожалеете. С
принтером в данном случае никаких
проблем возникать не должно - все
подобные сканеры имеют стандартный
вывод параллельного порта, куда и
подсоединяется принтер. Обычно он
работает даже тогда, когда сканер
выключен, разве что редко
встречающиеся старые модели являются
исключением.
Второй вариант - подключение к
универсальной последовательной шине
(USB), что по сравнению с LPT, позволяет
несколько увеличить скорость обмена
данными со сканером, но и этот метод по-прежнему
уступает SCSI. Обладает преимуществом
"горячего" (без остановки
компьютера) подключения. Но основное
достоинство большинства сканеров на
шине USB - сканирование в фоновом
режиме. Для массы же LPT'шных устройств
характерен один недостаток: вы будете
наслаждаться видом индикатора
процесса сканирования от начала и до
конца процедуры, и ни о какой другой
работе не может быть и речи. Поэтому
если вы стоите перед выбором, какой
тип сканера приобрести - с LPT- или USB-подключением,
рекомендую последний. Но прежде
удостоверьтесь, что ваш компьютер
имеет USB-разъемы, или хотя бы вывод
этой шины существует на материнской
плате (в последнем случае вам придется
обзавестись "косичками" :-) и
самостоятельно установить разъемы USB
в компьютер).
Третий вариант - SCSI'вый.
Высокопроизводительный интерфейс SCSI
хорош с точки зрения скоростных
характеристик работы со сканером, тут
он самый быстрый. Именно поэтому все
высокоскоростные модели сканеров
рассчитаны на такого рода интерфейс.
Однако в силу некоторых своих
особенностей, SCSI - это достаточно
дорогое удовольствие, поэтому
рекомендую покупать такую модель
только, если у вас уже установлен SCSI-адаптер
либо он входит в комплект поставки
устройства. Иначе приобретение данной
модели выльется вам в копеечку (контроллеры
SCSI, знаете ли, не так дешевы, как
хотелось бы).
Вот в принципе и все, что касается "технологии".
Источник: http://www.mycomp.com.ua/
|