Сканеры

    Федеральное агентство по образованию РФ

    Омский  государственный педагогический университет

    Географический  факультет 

    «Социально-культурный сервис и туризм» 
 
 
 
 
 

Реферат

    по  дисциплине: Техника и технологии в социально-культурном сервисе  и туризме

    на  тему: Сканеры 
 

                                                      Выполнила: студентка 

                                                      5 курса гр. 51 (1)

                                                      Грахова С. А.

                                                                                      Проверил: Заикин А.В. 
 
 
 
 
 
 

Омск 2009 
 

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Виды  сканеров…………………………………………………………………4

2. Устройство и принцип работы………………………………………………...5

3. Программное обеспечение сканеров.…………………………………..……12

Заключение ………………………………………………………………………16

Список литературы………………………………………………………………17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение  

    Сканером  называется устройство, которое позволяет  вводить в компьютер двухмерное изображение. Первые сканеры позволяли вводить только чёрно-белые изображения. В 1989 г. появились первые сканеры, которые обеспечивают считывание цветных изображений.

    Использование сканеров для ввода в ПЭВМ текстовой  и графической информации имеет как минимум пятилетнюю историю. Сейчас на рынке Запада представлено не менее 150 различных устройств, от ручных портативных сканеров (Handy scanner) до сложных систем оптического распознавания символов OCR (Optical Character Recognition).

    Развитие  соответствующей техники быстрыми темпами идёт не только на Западе, но и на Востоке. Японские фирмы довели технологию сканирования до такого совершенства, что теперь можно передавать и вводить в ПЭВМ информацию сразу целыми страницами. Это единственный реальный способ считывания иероглифов.

    Новое поколение таких систем позволяет  за один проход просматривать текст, добавлять коды управления форматом, выполнять разбивку на страницы, проверять  правильность написания текста, выдавать почти готовые файлы - и всё  это осуществляется в фоновом режиме работы ПЭВМ.

    Целью данной работы является рассмотрение работы сканеров. В соответствии с целью работы ставятся следующие задачи:

1. Изучение видов сканеров.
2. Рассмотрение устройства и принципов работы сканеров.

 
 
 
 
 
 
 
 

1. Виды сканеров

     Сегодня сканеры выпускаются в четырех  конструктивах – ручном, листопротяжном, планшетном и барабанном, причем каждому  из них присущи как достоинства, так и недостатки.

    1. Ручные сканеры – обычные или самодвижующиеся – обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют интерес, прежде всего для владельцев мобильных ПК. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек на дюйм) и часто сканируют изображения с перекосом. Но зато они недороги и компактны.

    2. В листопротяжном сканере, как в факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их доля на массовом рынке снижается.

    3. Планшетные сканеры весьма универсальны. Они напоминают верхнюю часть копировального аппарата: оригинал – либо бумажный документ, либо плоский предмет – кладут на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем (однако существуют «планшетники», в которых перемещается стекло с оригиналом, а оптика и АПЦ остаются неподвижными, чем достигается более высокое качество сканирования). Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя. Чтобы сканировать четкое изображение с пленки или диапозитива, нужно обеспечивать подсветку оригиналов как бы сзади. Для этого и служит слайдовая приставка, представляющая собой лампу, которая перемещается синхронно со сканирующей кареткой и имеет определенную цветовую температуру.

    4. Барабанные сканеры, по светочувствительности, значительно превосходящие потребительские планшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков. Разрешение таких сканеров обычно составляет 8000-11000 точек на дюйм и более. В барабанных сканерах оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется барабаном. Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую монтируется оригинал, и соответственно, тем больше максимальная область сканирования. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования очень напоминает работу токарно-винторезного станка. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света, который создается мощным лазером, с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается. 
 

2. Устройство и принцип работы

    Сканер Niscan Page обеспечивает работу в двух режимах: протягивания листов (сканирование оригиналов форматом от визитной карточки до21,6 см) и самодвижущегося сканера. Для реализации последнего режима сканера необходимо снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно протягивают бумагу, служат своеобразными кодами, на которых сканер и движется по сканируемой поверхности. Хотя понятно, что ширина вводимого сканером изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата А4), однако в самодвижущемся режиме можно сканировать изображение с листа бумаги, превышающего этот формат, или вводить формацию со страниц книги.

    Подобно многим техническим разработкам, базирующимся на принципах строения человеческого  тела, конструкция сканера во многом повторяет строение нашего глаза.Для сканера, как и для органа зрения, все начинается со света. В типовом настольном цветном сканере над сканируемым изображением перемещается флюоресцентная лампа. Свет лампы отражается от сканируемого документа, затем проходит через линзу и фокусируется на матрице ПЗС, которая в сканере выполняет роль сетчатки.

    Элементы  ПЗС с фильтрами красного, зеленого и синего в однопроходных сканерах считывают соответствующие цветовые составляющие данных изображения (что  ничем не отличается от функций колбочек и палочек в глазе).

    В трехпроходных сканерах элементы ПЗС  несут тройную нагрузку, так как  в каждом проходе фильтруют разный цвет. В теории однопроходные сканеры  быстрее, а трехпроходные позволяют  добиться большей точности.

    Истинное  оптическое разрешение сканера так же, как и качество сканированного изображения, прямо пропорционально числу элементов ПЗС в сканере. В сканерах с большей разрешающей способностью число элементов ПЗС больше.

    Зная  размеры матрицы (линейки) ПЗС, можно  просто вычислить оптическое разрешение сканера. Например, линейка ПЗС из 3400 элементов, рассчитанная на сканирование изображения шириной 8.5 дюймов, обеспечит оптическое разрешение 400 ppi (3400 делится на 8.5).

    В сканированных штриховых изображениях каждому пикселу соответствует 1 бит (разряд) - черный или белый. Шкала полутонов применяет 8-разрядную технологию, разрешающую 256 градаций для каждого пиксела. При воспроизведении света используются три уровня 8-разрядного сканирования (по одному уровню на красный, зеленый и синий цвета) для создания 24-разрядных изображений, в которых для пиксела возможны 16.7 миллионов градаций цвета. Пропорционально растут и размеры файлов для черно-белого, полутонового и цветного изображений. Многие из протестированных сканеров являются 30-разрядными (по 10 разрядов на канал основного цвета), но Джон Лэмб, специалист по маркетингу продукции компании Umax Technologies, считает, что "с точки зрения технологии, эти устройства все еще принадлежат к семейству 24-разрядных сканеров".

    В качестве единицы измерения разрешения используется показатель количества точек, которые сканер в состоянии воспринять на одном дюйме оригинала - dpi. Это сокращение буквально означает "точек на дюйм" - dots per inch. В спецификации часто указывается два параметра - горизонтальное разрешение и вертикальное. Например, 600 х 1200 dpi.

    В данном случае имеется ввиду не квадратный дюйм, а линейный. Таким образом  сканер с указанным в спецификации оптическим разрешением 600 х 1200 при  установке в режим "600 dpi" способен выдать изображение оригинала, в котором на каждом дюйме по горизонтали и вертикали будет размещено 600 цветовых точек со своими параметрами. При установке большего, чем 600 dpi разрешения, драйвер сканера, используя методы математического увеличения разрешения выравнивает горизонтальное и вертикальное разрешение. Например, при установке сканера в режим 1200 dpi физическим останется только вертикальный параметр dpi, горизонтальный же будет "вытянут" математикой до 1200.

    Деликатность  вопроса заключается в том, что  иногда механические возможности устройства подразумеваются как истинное оптическое разрешение. Например, сканер с истинным оптическим разрешением 1200 х 1200 dpi предусматривает наличие особой линейки CCD - оптико-электронного устройства, имеющего разрешение именно 1200 dpi. На практике нередко оказывается, что сканер с заявленным физическим разрешением 1200 х 1200 dpi имеет абсолютно такое же устройство CCD , что и сканер с заявленными параметрами 600 х 1200. Кроме того, очевидно, что сканер с разрешением 1200 х 1200 dpi должен стоить по крайней мере в 2-2,5 раза дороже своего собрата 600 х 1200.

    Следует иметь ввиду, что именно показатель горизонтального разрешения характеризует  физические возможности CCD-устройства сканера и, в конечном счете, оптические возможности сканера. Вертикальный же параметр - не более чем показатель прецизионности механического устройства движения каретки.

    В листовых моделях сканеров нередко  указывают лишь одну характеристику разрешения - горизонтальную. Считается, что физическое разрешение по вертикали такое же. С точки зрения многих специалистов заявленные некоторыми производителями высокие показатели оптического разрешения листовых сканеров на самом деле являются результатом максимального математического увеличения разрешения, причем по вертикали.

    Отличить  на практике истинное оптическое разрешение от математического представляется довольно затруднительной задачей. Критерий здесь, видимо, один: чем меньшее  оптическое разрешение заявлено в документации, тем больше вероятность, что эта  информация достоверна.

    Так как размер файла, а вместе с ним  и требования к компьютерной обработке  и объему памяти при увеличении разрядности  сканирования растут в геометрической прогрессии, большинство производителей средств обработки изображений  приняли за стандарт 24-разрядный вариант, в котором оптимально сочетаются стоимость и качество. Поэтому, хотя на стадии предварительной обработки 30-разрядный драйвер сканера позволяет манипулировать с 30-разрядным изображением (аргументом в пользу этих драйверов служит возможность работы на этой стадии с элементами критических участков, таких как области затенения и повышенной яркости), но к моменту записи изображения в файл для последующего редактирования или печати его разрядность уменьшается до 24. В ближайшие годы мы окажемся в 48-разрядном мире, но это зависит от многого, в том числе от характеристик создаваемых мониторов, сканеров и принтеров.