Podręcznik
8. Karty graficzne
8.5. Skaner
Zadaniem skanera jest konwersja dokumentów i zdjęć z postaci papierowej do cyfrowej oraz przesłanie ich do komputera. Typowym zastosowaniem skanerów jest również rozpoznawanie wyrazów – system OCR (ang. Optical Character Recognition). Podstawowym parametrem skanera jest rozdzielczość, na którą składają się:
• rozdzielczość sprzętowa – zależy od jakości wykonania fizycznych komponentów skanera (lustra, układu skupiającego). Najczęściej spotykane rozdzielczości to 600x600 dpi i 1200x1200 dpi, ale profesjonalne skanery potrafią pracować nawet przy rozdzielczości 14000x5600 dpi.
• rozdzielczość interpolowana – jej wartość wynika z zastosowanych algorytmów interpolacji, mających na celu uwypuklenie szczegółów obrazu. Typowa wartość wynosi 19 200 dpi.
Kolejnym, bardzo istotnym, parametrem skanera jest poprawna interpretacja barw skanowanego dokumentu. Standardowo informacja o barwie każdego zeskanowanego punktu zapisana jest na 24 bitach. Profesjonalne skanery odczytują informację o barwie z większą dokładnością. Posługując się tzw. wewnętrznym kodowaniem, uzyskują większą głębię koloru (np. wykorzystując 36 bitów), po czym z zeskanowanego zbioru wyliczany jest najlepszy zakres barw i zapisywany w 24-bitowym formacie RGB. Innym parametrem, który ma wpływ na jakość skanowanego obrazu, jest zakres gęstości optycznej (D), czyli zdolność prawidłowej prezentacji najjaśniejszych i najciemniejszych partii obrazu.
Wszystkie opisane powyżej własności skanera są powiązane z jego konstrukcją, to ona w największym stopniu decyduje o jakości skanowanych dokumentów i fotografii. Konstrukcje skanerów podzielić możemy, ze względu na wykorzystane elementy światłoczułe, na dwie grupy:
• Urządzenia wykorzystujące układy typu CCD (ang. Charge Coupled Device). Konstrukcje takie zawierają lampę z zimną katodą, której rozgrzewanie, w początkowej fazie skanowania, wymaga dostarczenia prądu o większym natężeniu niż do urządzenia drugiego typu. Skanery te mają znaczną wagę. Jest to spowodowane faktem, że głowica skanująca, prócz elementów CCD i lampy, zawiera lustro i układ skupiający.
• Urządzenia wykorzystujące układy typu CID (ang. Contact Image Sensor). Konstrukcja zawiera diody LED, które mają bardzo małe wymagania prądowe. Głowica skanująca nie zawiera układu lustra i układu skupiającego, dzięki czemu skanery tego typu są bardzo lekkie. Charakteryzują się one jednak gorszymi parametrami jakościowymi. Zaletą tych urządzeń jest przystępna cena.
Niezależnie od typu, działanie skanera jest bardzo podobne: podczas skanowania pod dokumentem przemieszcza się głowica skanera (najczęściej o długości równej szerokości skanowanego dokumentu), której lampa (lub diody LED) oświetlają dokument, który odbija światło. Natężenie światła odbitego od elementu ciemniejszego jest inne, niż natężenie światła odbitego od elementu jaśniejszego. Światło odbite kierowane jest do komórek światłoczułych (w przypadku elementów CCD wymagany jest specjalny układ lustra-soczewek skupiających). Elementy światłoczułe zamieniają informację o natężeniu światła na impulsy elektryczne, które są przesyłane do komputera. W komputerze informacje o poszczególnych częściach dokumentu są zbierane i generowany jest obraz dokumentu jako całość. Skanery komunikują się z komputerem poprzez magistrale SCSI, FireWire lub przez łącza USB.