Глава 5.
Слайд-сканеры
Для качественного считывания изображений со слайдов существуют специальные сканеры. Поскольку они работают с оригиналами небольшого размера, а полученные изображения в дальнейшем приходится многократно увеличивать, у этих устройств очень качественные оптика и электроника, а в роли светочувствительного элемента применяется двумерная матрица ПЗС (как в цифровых видеокамерах). Эти устройства, как правило, намного дороже обычных планшетных или протяжных сканеров. Слайд-сканеры по внешнему виду обычно напоминают планшетные, но меньше по размерам. В некоторых моделях предусмотрен специальный выдвижной лоток со стеклянной подложкой, на которую помещают слайды.
Глава 6.
Барабанные сканеры
До появления и распространения настольных сканеров с приемлемым качеством эти устройства практически повсеместно использовались для ввода изображений при допечатной подготовке изданий. Барабанные сканеры и по сегодняшний день дороги и сложны в использовании, но они незаменимы там, где необходимо сканировать графику для высококачественной цветной печати.
В качестве светочувствительного элемента в барабанных сканерах используется фотоэлектронный умножитель. Он располагается внутри полого стеклянного цилиндра, на поверхность которого накладывается оригинал. В ходе процесса сканирования цилиндр вращается вокруг своей оси, что дает возможность вводить изображение точка за точкой. Сегодня барабанные сканеры обеспечивают самое высокое качество процесса сканирования. Их преимущество заключается в том, что фотоэлектронные умножители очень чувствительны к незначительным изменениям яркости и, следовательно, позволяют различать большее количество оттенков, особенно в области очень темных и, наоборот, очень светлых тонов. Но хотя цены на эти устройства в последнее время значительно снизились, они все равно остаются дорогими по сравнению с планшетными и, тем более, протяжными сканерами. Кроме этого помните, что на сегодняшний день характеристики лучших ПЗС не намного хуже, чем у ФЭУ, а следовательно, новые профессиональные планшетные сканеры обеспечивают практически такое же качество процесса сканирования, как и барабанные.
Глава 7.
Цветное сканирование
Все светочувствительные приборы, применяемые в сканерах, измеряют только яркость попадающего на них света, но не его спектральные характеристики, по которым человеческий глаз различает цвета. Поэтому для ввода в компьютер цветных изображений пришлось дополнительно доработать конструкцию сканера.
Согласно законам физики любой оттенок может быть составлен из трех основных цветов - красного, синего и зеленого. Поэтому, если в заданной точке измерить яркость всех трех составляющих, можно однозначно задать и ее цвет.
В первых цветных планшетных сканерах использовался трехпроходный метод процесса сканирования. В этом случае изображение считывалось трижды, причем при каждом проходе измерялись значения только одной из трех основных цветовых составляющих, для чего использовались либо сменные светофильтры на обычной лампе белого света, либо три цветные лампы (трехламповое сканирование).
Недостатком трехпроходного метода была низкая скорость работы - в три раза меньше по сравнению с черно-белым сканированием. Кроме того, необходимость наложения друг на друга трех отдельно полученных изображений приводила к ошибкам и искажениям.
Альтернативой этому методу является однопроходное сканирование. В оптическую систему сканера добавили призму, разлагающую отраженный от сканируемой картинки белый свет на спектральные составляющие. В сканирующей головке предусмотрены три отдельные линейки ПЗС, расположенные таким образом с тем, чтобы на каждую из них попадал световой пучок только одного из трех основных цветов - синего, красного или зеленого. Главным препятствием на пути к широкому распространению сканеров, работающих по такому принципу, была высокая стоимость ПЗС, но по мере снижения цен на эти чипы однопроходные сканеры практически повсеместно вытеснили трехпроходные.
В современных сканерах используются также усовершенствованные матрицы приборов с зарядовой связью, получившие название цветных ПЗС. Такая микросхема содержит три линейки светочувствительных элементов, каждый из которых оснащен встроенным светофильтром. В процессе использования цветных ПЗС отпадает необходимость в призме и сложной системе раздельного фокусирования световых пучков. В итоге сканирующая головка получается более компактной и дешевой.
Глава 8.
Параметры сканеров
Чтобы задать свойства той или иной модели сканера, в первую очередь рассматривают ее технические параметры.
• Производители сканеров при описании своих изделий зачастую приводят очень большое количество разных характеристик, но возможности устройства определяют, в основном, следующие параметры: разрешающая способность, глубина цвета.
• размер области процесса сканирования. быстродействие и способ подключения.
Разрешающая способность, или разрешение - это количество точек, которые сканер может различить на отрезке единичной длины. Эту величину измеряют в точках на дюйм (dots per inch - dpi). Кроме этого помните, что при оценке разрешающей способности сканера следует учитывать два следующих фактора.
Во-первых, разрешение сканера почти всегда определяют не одной, а двумя величинами - в горизонтальном (по ширине листа документа) и вертикальном (по высоте) направлениях. Разрешение по ширине определяется свойствами чипа ПЗС, а именно, количеством светочувствительных элементов в линейке.
В вертикальном направлении (по ходу движения головки) разрешающая способность зависит от шага ее перемещения и равна количеству позиций, которые может занимать сканирующая головка на отрезке длиной в один дюйм.
Соответственно, полное разрешение сканера обозначается двумя числами, например 600x600 dpi, причем эти значения не обязательно должны быть одинаковыми. До недавних пор в большинстве моделей шаг головки выбирался таким образом с тем, чтобы разрешение по горизонтали и вертикали было одинаковым.
Кроме этого помните, что в последнее время многие разработчики используют в своих изделиях прецизионные механизмы, позволяющие увеличить количество возможных позиций сканирующей головки на единичном отрезке. В этих сканерах вертикальное разрешение больше, чем горизонтальное, например 300x600 dpi. Но если отсканировать картинку с такими параметрами, она, естественно, будет растянута по вертикали. Во избежание этого при сканировании либо отказываются от уменьшения шага головки (в таком случае устройства с разрешением 300x600 dpi работают в режиме 300x300 dpi), либо прибегают к специальной дополнительной обработке рисунка.
Описанные выше значения обеспечиваются реальными физическими характеристиками считывающей системы сканера. Поэтому их называют оптическим разрешением. Этот параметр для современных домашних планшетных сканеров в большинстве случаев равен 300x300 или 300x600 dpi. Для дальнейшего повышения разрешающей способности сканера можно продолжать совершенствовать оптику и механику устройства (что приводит к существенному повышению его цены) или же воспользоваться одним из методов программного увеличения разрешения.
Программные алгоритмы повышения разрешающей способности сканера работают по следующему принципу. Между точками, реально считанными оптической системой устройства, программа вставляет дополнительные, цвет которых рассчитывается на основе значений оттенков их ближайших "соседей". Полученное таким образом новое разрешение называют интерполированным. Оно может превышать оптическое во много раз. К примеру, сканер, работающий с максимальным оптическим разрешением 300x300 dpi, может передавать в графическую программу изображения с интерполированным разрешением 600x600 dpi и выше, однако при этом их качество существенно снижается - картинки становятся слегка размытыми.
Технология интерполяции недостающих точек нашла применение и при обработке картинок, отсканированных с неодинаковым разрешением по ширине и высоте. Допустим, сканер считывает картинку с разрешением 300 dpi по горизонтали и 600 dpi по вертикали. В процессе ее обработки программа самостоятельно достраивает точки, которых недостает в рядах. Кроме этого помните, что в этом случае таких "выдуманных" точек гораздо меньше, чем при обычной интерполяции. Поэтому качество полученной таким образом картинки хотя и ниже, чем при сканировании с высоким оптическим разрешением, но выше, чем после интерполяции точек в рядах и столбцах.
Глава 9.
Глубина цвета
Для определения числа цветовых оттенков, которые способен различить сканер, часто используют два взаимосвязанных параметра - глубину цвета и собственно количество цветов.
Первый из них - это число разрядов, отводимых для кодирования цвета каждой точки, он измеряется в битах. Второй же - количество различных оттенков, которые можно закодировать двоичным числом соответствующей разрядности. Как мы уже говорили, при сканировании считываются значения трех основных цветовых составляющих каждой точки - синей, красной и зеленой. Во многих случаях для кодирования любой из них отводят по 8 бит, а всего для точки - соответственно 24 бита. В таком режиме количество воспроизводимых цветов равно 16,7 млн. Кроме этого помните, что на сегодняшний день уже получили распространение сканеры с глубиной цвета 30 и 36 бит. Стоит заметить, что в большинстве случаев рисунок с такой глубиной цвета обрабатывается только внутри сканера, после чего на компьютер передается изображение в 24-битном цвете.
Глава 10.
Размер области процесса сканирования
Этот параметр определяет максимальные размеры документа, который вы имеете возможность считать с помощью данного сканера. Некоторые младшие модели планшетных сканеров позволяют обрабатывать листы формата Legal (8,5 х 14 дюймов, или 216 х 356 мм). Большинство же недорогих устройств рассчитаны на сканирование листов формата Letter (8,5 х 11 дюймов, или 216 х 280 мм), который примерно соответствует привычному А4 (210 х 296 мм).
Глава 11.
Скорость процесса сканирования
Общее быстродействие сканера зависит от большого количества разнообразных факторов: характеристик механизма сканера, производительности компьютера, быстродействия используемых программ, текущего разрешения и глубины цвета. Поэтому измерить скорость процесса сканирования довольно трудно. Производители сканеров часто приводят в технических спецификациях своих изделий скорость движения каретки в линиях или миллиметрах в секунду. Кроме этого помните, что эта характеристика имеет очень мало общего с реальной производительностью сканера. Поэтому быстродействие той или иной модели определяется эмпирически - путем пробного процесса сканирования.
Глава 12.
Способ подключения
При выборе сканера всегда важно знать, как именно он подключается к компьютеру. На сегодняшний день насчитывается три варианта подключения сканера.
Многие недорогие модели присоединяются к параллельному порту (который обычно используется для подключения принтера). Это очень удобно, поскольку для установки сканера отсутствует необходимость открывать корпус компьютера. Недостатком такого способа подключения является сравнительно низкая скорость передачи данных.
Более производительные модели планшетных сканеров подключаются к ПК через интерфейс SCSI. В случае, если у вас уже имеется жесткий диск или привод CD-ROM с этим интерфейсом, то сканер можно присоединить к имеющемуся в компьютере SCSI-контроллеру. В противном случае вам пригодится отдельный SCSI-адаптер, который обычно входит в комплект поставки устройства. Такой способ подключения обеспечивает высокую скорость передачи данных, но для установки контроллера необходимо открыть корпус, что не всегда удобно в связи с условиями гарантии на системный блок компьютера.
Самые современные сканеры подключаются к компьютеру через порт USB. Эта новая интерфейсная шина обеспечивает высокую скорость передачи данных, а также простоту подключения периферийных устройств. Кроме этого помните, что порт USB имеется только в новых компьютера. В связи с этим большинство сканеров, рассчитанных на работу через USB, дополнительно комплектуются и кабелями для подключения к параллельному порту.
Глава 13.
Драйверы
Как известно, для управления устройствами, входящими в состав компьютера, служат небольшие программы - драйверы. Для нормальной работы сканера также необходим драйвер, причем для каждой модели эта программа разрабатывается отдельно. Но "услуги" сканера могут потребоваться любой из многочисленных программ, тем или иным способом обрабатывающих сканированные изображения. Для этого в Windows пришлось стандартизировать программный интерфейс драйверов этих устройств таким образом с тем, чтобы любая графическая или OCR-программа изначально имела возможность работать с любой моделью сканера. Таким стандартом стал TWAIN. Совместимые с ним драйверы обеспечивают взаимодействие сканеров со всеми программами, поддерживающими этот интерфейс. На сегодняшний день все приложения, так или иначе работающие со сканированными изображениями, поддерживают интерфейс TWAIN, а среди сканеров практически все современные модели являются TWAIN- совместимыми.
Таким образом, узнав смысл основных характеристик сканеров, вы имеете возможность уже отправляться в компьютерный магазин и более грамотно оформлять заказ на это устройство.
Глава 14.
Домашний сканер
Можно с полной уверенностью утверждать, что сегодня имеется смысл приобретать для дома исключительно планшетные сканеры.
Ручные и протяжные устройства, лишь ненамного уступая им в цене, не способны обеспечить приемлемое качество процесса сканирования. Правда, первые можно было бы использовать вместе с портативными компьютерами для процесса сканирования "в полевых условиях", но большинство моделей ручных сканеров работают через специальный интерфейс, а значит, и оснащаются платой-контроллером, установить которую в ноутбук никак нельзя.
Протяжные же устройства позволяют считывать только отдельные листы, и, следовательно, возможности их ограничены (например, отсканировать книгу или журнальную статью в программе FineReader уже не получится).
В случае, если вы покупаете современный сканер, то он обязательно окажется цветным. Здесь дело даже не в ценах: черно-белые сканеры общего назначения в настоящее время практически не выпускаются. Да и нет в этом необходимости - отказ от цвета не привел бы к существенному удешевлению устройства.
Минимальное оптическое разрешение самых простых сегодняшних моделей равно 300 dpi, a более совершенных - 600 dpi. Практически повсеместно используются высокоточные механизмы перемещения головки, благодаря которым можно удвоить разрешение по вертикали соответственно до 600 и 1200 dpi. Усовершенствованные алгоритмы интерполяции изображений позволяют передавать в компьютер картинки с разрешением от 4800x4800 до 19200x19200 dpi (и это еще не предел!).
Следует заметить, что пользоваться этими возможностями вам, скорее всего, не придется, так как даже обычная фотокарточка формата 9x12 см в разрешении 4800x4800 dpi превратится в такую массу данных, что ваш компьютер наверняка будет не в состоянии ее обработать. С другой стороны, высокое разрешение необходимо при сканировании оригиналов небольшого размера с дальнейшим их увеличением.
Сошли со сцены сканеры, работавшие с 24-битовым цветом, уступив место 30- и 36-битовым моделям. Правда, большинство из числа последних использует такой цветовой режим только для внутренней обработки изображений, тогда как в компьютер передаются лишь 24 двоичных разряда на каждую точку. Кроме этого помните, что даже в этом случае цветопередача существенно улучшается.
Глава 15.
Как осуществляется сканирование в программе Adobe Photoshop TWAIN
Под TWAIN-интерфейсом понимается международный стандарт, который в свое время был принят для единого взаимодействия устройств ввода изображений с той или иной программой, которая "обслуживает" подобные устройство ввода.
Понятно, что драйверы сканеров поставляются и поддерживаются их производителями. Иного и быть не может. Но, в случае, если у вас возникли проблемы в процессе процесса сканирования, убедитесь в том, что вы располагаете хотя бы последней версией драйвера TWAIN для вашего сканера.
Adobe Photoshop поддерживает стандартный интерфейс TWAIN, что дает возможность использовать для процесса сканирования любые устройства, также поддерживающие этот интерфейс. Для того чтобы подключить сканер, поддерживающий интерфейс TWAIN, ознакомьтесь с прилагающейся к нему инструкцией по установке и настройке модуля TWAIN.
Программа Adobe Photoshop поддерживает так называемые стандарты процесса сканирования TWAIN16 и TWAIN32. Но все равно помните, что даже "навороченная" операционная система Windows Me требует исключительно 32-битных модулей TWAIN.
Как начать сканирование
В процессе использования определенных моделей сканеров программа Adobe Photoshop, как и OCR-приложение ABBYY FineReader, дает возможность полностью контролировать процесс преобразования фотографии или слайда в оцифрованное изображение.
К примеру, для процесса сканирования изображений используется команда Импорт из меню Файл.
Программа Adobe Photoshop может работать с любым сканером при условии, что для него будет установлен совместимый дополнительный TWAIN модуль. Для того чтобы установить такой модуль, необходимо скопировать в подкаталог PLUGINS соответствующий файл фирмы-производителя сканера.
Все модули для сканеров, установленные в подкаталоге PLUGINS, отображаются в подменю Файл к Импорт.