Технологии сканирования

Сканер (scanner) - оптическое устройство для ввода с физического источника (например, с фотографии, слайда) в компьютер оцифрованной текстовой и графической информации.

В зависимости от конструктивных особенностей, способа сканирования объекта и самих объектов сканирования выделяют множество типов сканеров.

В большинстве устройств для преобразования изображения в цифровую форму (сканеры, цифровые фото- и видео-камеры) применяются светочувствительные элементы на основе CCD.

CCD (Charge-Coupled Device)— приборы с зарядовой связью.

В основе работы CCD - зависимость проводимости элемента от степени его освещенности.

• вдоль сканируемого изображения, расположенного на прозрачном неподвижном стекле, движется сканирующая каретка с источником света;

• отраженный свет через оптическую систему попадает на три CCD-элемента, каждый из которых принимает информацию о RGB-компонентах цвета (красном, зеленом, синем) .

В трехпроходных сканерах используется одна линейка CCD и лампы разных цветов.

• Графическое разрешение характеризует величину мелких деталей изображения, передаваемых при сканировании без искажений. Измеряется dpi (dot per inch) — числе точек на дюйм изображения.

• Оптическое разрешение равно количеству элементов CCD-линейки, деленному на ее ширину. Важннейший параметр. Для планшетных сканеров от 1200 dpi. Сканирование следует выполнять с разрешением, кратным оптическому.

• Механическое разрешение определяет точность позиционирования каретки с CCD-линейкой при перемещении вдоль изображения. Обычно в 2 раза больше оптического.

• Интерполяционное  разрешение получается путем 16-кратного программного увеличения изображения и не несет в себе абсолютно никакой дополнительной информации об изображении по сравнению с реальным разрешением.

• Глубина цвета характеризует количество бит, хранящих информацию о цвете каждого пиксела. Цветные сканеры, имеют 24, 30 или 36 разрядов.

• Диапазон оптических плотностей характеризует возможность сканера правильно передавать изображения с большим или с очень маленьким разбросом яркости. Зависит от разрядности.  Приемлемые диапазоны: от 2,5 D для фотографий и 3,5 D для слайдов.

• Размер области сканирования. От нескольких см для ручных, до многих метров для промышленных сканеров.

Планшетные (flatbed scanner) — наиболее распространённые, представляет собой планшет, внутри которого под прозрачным стеклом расположен механизм сканирования.

Ручные (hand-held scanner) — очень компактны, имеют малую скорость работы, узкую полосу сканирования, во избежания искажений пользователь должен перемещать сканер с постоянной скоростью.

Книжные сканеры (book scanner) - предназначены для сканирования брошюрованных документов. Сканирование производится лицевой стороной вверх, сглаживаются искажения перегибов книг. 

Крупнешие проекты  перевода бумажных книг в электронный вид: Google Book Search, Гутенберг, Gallica, Archive org.

Листопротяжные (edge-fed scanner) — позволяют сканировать отдельные листы , которые  вставляются в щель и протягиваются внутри сканера мимо лампы. Компактны и при автоматической подаче обеспечивают высокую скорость сканирования документов.

Барабанные (drum scanner) — применяются в полиграфии, высокопроизводительные, имеют большое разрешение (около 10 000 dpi). Оригинал располагается на стенке прозрачного цилиндра (барабана).

3D-scanner - на основе данных анализа физическкого объекта создают его трехмерную модель.

Контактные 3D-сканеры  непосредственно контактируют с исследуемым объектом, неконтактные анализируют отраженные объектом волны (видимый свет, радиоволны, лазер и т.д.).

На рисунке первый ручной портативный самопозиционирующийся 3d-сканер ZScanner700.

Планетарные (planetary scanner)— применяются для сканирования легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом (как в планшетных сканерах).

Сканеры штрих-кода (bar code scanner) — для сканирования штрих-кодов.

Bar code - код, в котором каждый знак состоит из вертикальных тёмных и светлых полос разной ширины для автоматизированного ввода данных о продукте в компьютерные системы.

Слайд-сканеры (slide scanner) — служат для сканирования плёночных слайдов, имеют высокое разрешение, выпускаются как самостоятельные устройства, так и в виде дополнительных модулей к обычным сканерам.

Биометрические сканеры (biometric scanner) — служат для идентификации пользователя, основанной на уникальности характеристик человеческого тела

С 27.03.2008 г. в аэропорту Хитроу (Лондон) пассажиры внутренних линий сдают отпечатки пальцев. Биометрическая экспертиза пассажиров будет проходить в сначала при регистрации, а потом перед посадкой в самолет.

iris scanner (сканер узора радужной оболочки глаз) -  применяется в организациях с высокой степенью секретности как альтернатива парольным средствам защиты от несанкционированного доступа

finger scanner (сканер отпечатков пальцев) - для дактилоскопической идентификации пользователя.

Planon DocuPen R700 - ручной сканер для студентов, желающих снять несколько страниц книги в читальном зале.

Вес - 57 грамм. Размеры - 205x12,7 мм.

2 Мбайт встроенной памяти (достаточно для сканирования и хранения около 100 страниц формата A4). Данные можно перенести в ПК через интерфейс USB 2.0, драйвер позволяет редактировать и распознавать текст, отсылать его по электронной почте.

В комплекте со сканерами поставляются  программа оптического распознавания текста (OCR — Optical Character Recognition). 

OCR предназначены для преобразования графического изображения текста в текст.