2.6 Технические данные
1) Разрешающая способность
Разрешающая способность говорит нам сколько пикселей или точек на дюйм может быть зафиксировано и обозначено в ppi (пиксели на дюйм) или dpi (точки на дюйм). Чем больше пикселей или точек зафиксированы, тем выше детализация в со сканированном изображении. Разрешающая способность 300 x 300 dpi соответствует 90 000 точкам в сумме на участке в один квадратный дюйм.
Оптическая разрешающая способность
Оптическая разрешающая способность зависит от количества фотоячеек на светочувствительном элементе (горизонтальная оптическая разрешающая способность) и от размера шага мотора каретки, который перемещает светочувствительный элемент поперек документа (вертикальная оптическая разрешающая способность).
2.7 Интерполированная разрешающая способность
Принимая во внимание, что оптическая разрешающая способность может быть достигнута техническими средствами, интерполированная разрешающая способность достигнута программным обеспечением сканера. Посредством алгоритмов программное обеспечение создает дополнительные(виртуальные) пиксели между реальными пикселями, зафиксированными светочувствительным элементом, таким образом достигается максимально возможная разрешающая способность. Эти дополнительные пиксели - это усреднённое значение цвета, и яркости полученное из смежных пикселей. Поскольку эти дополнительные пиксели реально не отражают сканируемый документ, они менее точны и не расширяют качество изображения. Поэтому по критерию качества картинки для сканера оптическое значение разрешающей способности более важно.
Иногда, однако, интерполяция важна когда горизонтальная оптическая разрешающая способность, которая зависит от количества фотоячеек на светочувствительном элементе, ограничена. Например, если бы сканер работал с оптической разрешающей способностью 300 x 600 точек на дюйм, со сканированное изображение было бы деформировано, поскольку горизонтальная оптическая разрешающая способность ниже чем вертикальная оптическая разрешающая способность. В этом случае оптическая разрешающая способность должна быть интерполирована, чтобы достигнуть 600 x 600 точек на дюйм.
2) Глубина цвета
Глубина цвета, также называют битовой глубиной, указывает сколько цветов может быть представлено в пикселе. Это зависит от чувствительности AD преобразователя. AD преобразователь, который использует 8 битовых сигналов, может представить 2(8)=256 уровней яркости для каждого цвета (красный, зелёный, синий) и таким образом получаем 2(24) = 16.7 миллионов цветов в сумме. В этом случае мы имеем глубину цвета 24 бита.
Внутренняя и внешняя глубина цвета
Некоторые сканеры различаются по внутренней и внешней глубине цвета. Внутренняя глубина цвета указывает, сколько цветов может быть представлено AD преобразователем. Внешняя глубина цвета указывает, сколько цветов сканер фактически способен передать компьютеру. Внешняя глубина цвета может быть ниже чем внутренняя глубина. В этом случае сканер выбирает наиболее соответствующие цвета и передаёт их компьютеру.
Глубина цвета и качество
Для сканирования черно-белых документов глубины цвета в 1 бит (0 или 1) - достаточно. Для сканирования цветных документов необходимо гораздо большее количество битов. Если сканировать документ с глубиной цвета 24 бита(16,7 миллионов цветов), то получится почти фотографическое качество, которое упоминается как true color (истинный цвет). Хотя на данный момент большинство сканеров, представленных на рынке, работают с внутренней и внешней глубиной цвета в 48 битов.
3) Оптическая плотность
Оптическая плотность - это мера непрозрачности зоны изображения. Она указывает степень светового отражения этой зоны. Более темная зона - менее слабое отражение. Диапазон от самой яркой зоны(белый цвет) к самой темной зоне(чёрный цвет) в изображении - это диапазон плотности или динамический диапазон.
Оптическая плотность измерена с оптическими денситометрами, и располагается от 0 до 4, где 0 - чистый белый цвет (Dmin), и 4 является очень черным (Dmax).
При узком динамическом диапазоне сканер может не фиксировать часть деталей изображения и терять информацию. Самое яркое значение, которое может фиксироваться, называется Dmin, а самое темное значение Dmax. Чтобы получить лучшие результаты, динамический диапазон сканера должен включать динамический диапазон документа, который будет сканирован.
В этом случае динамический диапазон сканера включает динамический диапазон документа так, что многочисленные детали в белых и черных зонах могут быть зафиксированы устройством.
Динамический диапазон сканируемых оригиналов варьируется от документа к документу.
Как можно видеть из таблицы выше, сканер должен иметь особенно широкий динамический диапазон для работы с негативами или слайдами - это основные свойства присущие фотосканерам. Возможный динамический диапазон сканера зависит от нескольких факторов, таких как глубина цвета AD преобразователя, беспримесность(чистота) света лампы и светофильтров, и помех системы(шум).
CCD или CIS: технологии сканеров
Существует две технологии светочувствительных элементов:
3.1 CCD – светочувствительный элемент на основе ПЗС (приборов с зарядной связью). Обычно, представляет собой полоску светочувствительных элементов.
В процессе движения каретки, свет от лампы отражается от сканируемого носителя и проходя через систему линз и зеркал, попадает на светочувствительные элементы, которые формируют фрагмент изображения.
Двигаясь, каретка проходит под всем носителем, и сканер составляет общую картину из последовательно “сфотографированных” фрагментов – изображение носителя…
Технология сканеров на основе ПЗС довольно старая и, надо сказать, лидирующая в данный момент. Она обладает следующими положительными моментами:
1) CCD-сканер обеспечивает большую глубину резкости. Это означает, что даже если вы сканируете, скажем, толстую книгу, то место переплета, которое обычно сложно полностью прижать к стеклу, тем не менее будет отсканировано с приемлемым качеством.
2) CCD-сканер обеспечивает большую чувствительность к оттенкам цветов. Хотя, этот аргумент “ЗА” ПЗС многие называют спорным, но часто ПЗС-сканеры действительно распознают больше цветов, чем сканеры другой конкурирующей технологии, которую мы рассмотрим ниже.
3) ПЗС-сканеры обладают большим сроком службы. Как правило – 10 000 часов.
Основные недостатки:
1. Большая чувствительность к механическим воздействиям (ударам и т.п.).
2. Сложность оптической системы может нуждаться в калибровке и/или очистке от частиц пыли, через определенное время эксплуатации.
3.2 CIS (Contact Image Sensor ) – светочувствительный элемент представляет собой линейку одинаковых фотодатчиков, равную по ширине рабочему полю сканирования, непосредственно воспринимающих световой поток от оригинала. Оптическая система – зеркала, преломляющая призма, объектив – полностью отсутствует.
Это достаточно молодая технология, которую активно развивает и продвигает компания Canon.
Основные плюсы:
1) Сканер получается довольно тонким. Из-за отсутствия оптической системы. Конечное изделие имеет стильный дизайн.
2) Сканер получается дешевым, т.к. производство CIS-элементов обходится дешево.
3) Т.к. в CIS-сканере ртутная лампа заменена светодиодами, получаем несколько плюсов: отсутствие отдельного блока питания (сканер получает питание по USB кабелю), постоянную готовность к работе (не требуется время на прогрев лампы – можно сразу приступать к сканированию после того, как пользователь даст команду); и достаточно высокую скорость сканирования (которая опять же выходит из того, что сканеру не требуется греть лампу).
4) Отсутствие потребности в дополнительном питании из розетки делает сканер мобильным: он обладает малым весом и компактными размерами, его можно носить с собой вместе с ноутбуком; можно сканировать в любое время и в любом месте, даже если ноутбук работает от батареи.
5) CIS-сканеры работают, как правило, гораздо тише CCD-сканеров.
6) Считается, что отсутствие оптики делает CIS-сканер менее чувствительным к внешним механическим воздействиям, т.е. его труднее испортить неаккуратным обращением. Но следует учесть также и то, что стекло планшета у такого сканера часто тоньше, чем у его конкурента с оптикой.
Основные недостатки: CIS-элементов:
1) Из-за отсутствия оптической системы, светочувствительный элемент имеет малую глубину резкости. До 10-ти раз меньше, чем CCD-сканер. Это означает, что сканирование толстых книг затруднено, т.к. носитель должен быть максимально плотно прижат к стеклу.
2) CIS-сканер теряет примерно 30% яркости после 500-700 часов работы. Конечно, обычно для для домашнего использования это часто не критично, но для тех, кто сканирует часто и много – это может стать решающим фактором в выборе.
3) CIS-сканер, как правило, обладает меньшим цветовым охватом, чем CCD, однако, в последнее время разрыв между этими технологии по цветовому охвату либо незначителен, либо отсутствует вовсе.
3D сканирование
В настоящее время для решения строительных и архитектурных задач широко используется тахеометрическая съемка, которая позволяет получить координаты объектов, а затем представить их в графическом виде. Тахеометрическая съемка позволяет проводить измерения с точностью до нескольких миллиметров, при этом скорость измерения тахеометра не более 2 измерений в секунду. Такой метод эффективен при съемке разреженной, незагруженной объектами площади. Очевидными недостатками такой технологии являются малая скорость проведения измерений, и неэффективность съемки загруженных площадей, таких как фасады зданий, заводов с площадь превышающей 2 га, а так же малая плотность точек на 1м2.
Одним из возможных способов решения данных проблем является применение новых современных технологий исследования, а именно лазерного сканирования.
Лазерное сканирование – технология, позволяющая создать цифровую трехмерную модель объекта, представив его набором точек с пространственными координатами. Технология основана на использовании новых геодезических приборов – лазерных сканеров, измеряющих координаты точек поверхности объекта с высокой скоростью порядка нескольких десятков тысяч точек в секунду. Полученный набор точек называется «облаком точек» и впоследствии может быть представлен в виде трехмерной модели объекта, плоского чертежа, набора сечений, поверхности и т.д.
Более полную цифровую картину невозможно представить никаким другим из известных способов. Процесс съемки полностью автоматизирован, а участие оператора сводится лишь к подготовке сканера к работе.
Аппаратура и программное обеспечение
Тихон Баранов
Настольные сканеры появились в 80-х годах и сразу стали объектом повышенного внимания, но сложность использования, отсутствие универсального программного обеспечения, а самое главное, высокая цена не позволяли сканерам выйти за пределы специализированного использования.
С тех пор прошло не так много времени, но уже выделилось целое направление настольных сканеров, предназначенных в основном для офисного и домашнего использования. Причем, за последние несколько лет, благодаря невероятному снижению цен популярность сканеров выросла значительным образом. Цена хорошего планшетного сканера сегодня соизмерима с ценой хорошей видеокарты или принтера, поэтому логично продолжить покупку компьютера и принтера приобретением сканера.
Последние два года планшетные сканеры настолько упали в цене, и настолько вырос ассортимент предлагаемых моделей, что выбор этого устройства для конкретных задач стал более чем актуальным.
В предлагаемом материале хочется рассказать о строении планшетного сканера, разобрать особенности процесса сканирования и дать некоторые рекомендации в приобретении планшетного сканера.
Настольный сканер незаменим при работе с компьютером, если у Вас есть потребность делать вставки графических изображений или текстов с бумажных носителей в документы, создаваемые при помощи компьютера. Современные настольные сканеры достаточно просты в использовании, имеют интуитивно-понятный интерфейс, но существует ряд характеристик и особенностей, на которые следует обращать внимание при выборе сканера - оптическая система, программная часть TWAIN-модуль и интерфейс. Разберем все три части по отдельности.
Оптика и механика
Данная часть состоит из сканирующей каретки с источником света, фокусирующего объектива или линзы, прибора с зарядовой связью и аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
Собственно весь процесс сканирования с участием всего перечисленного выглядит следующим образом. На прозрачное стекло под крышку сканера кладется изображение (текст, графика, фотография), подлежащее сканированию, "лицом" вниз. Дальше начинает движение каретка, совершающая путь, равный длине стекла. Расположенная на ней лампа с холодным катодом освещает изображение. При помощи фокусирующего объектива световой поток от изображения проецируется на прибор с зарядовой связью, где преобразуется в аналоговую информацию. Последняя в АЦП становится цифровой, т.е. битовой, и тем самым понятной компьютеру. Похожее аналого-цифровое (и наоборот) преобразование проделывает модем, поскольку информация по телефонным линиям передается в аналоговой форме.
Точная цветопередача при сканировании цветных изображений происходит путем разделения сканируемого цвета по трем основным составляющим - цветам: красному, зеленому и синему.
Здесь пару слов хочется сказать про понятие "глубина цвета", поскольку если информация о цвете хранится в битах, то глубина цвета - это определенное число бит. Стандартной ("истинной") можно считать глубину цвета в 24 бита на каждую точку, когда на цвета RGB приходится по 8 бит. Соответственно, при такой разрядности сканер воспринимает 16,77 млн. цветовых оттенков одной точки. Помимо 24-битных сканеров на сегодняшний день широко распространены 30-, 36-, 42- и даже 48-битные сканеры. Но что интересно: человеческий глаз "не рассчитан" на глубину цвета более 24 бит. Увеличение разрядности сканеров вызвано не желанием производителей подзаработать на истерии вокруг технологических гонок, причина в другом: аналого-цифровое преобразование приводит к появлению искажений в младших, наиболее "ранимых", битах, - 30-битные (и выше) системы не пропускают пустую информацию в компьютер, "вытягивая" на выходе глубину цвета до полноценных 24 бит.
Раньше для цветного сканирования приходилось использовать трехпроходную технологию. То есть первый проход с красным фильтром для получения красной составляющей, второй - для зеленой составляющей и третий=- для синей. Такой метод имеет два существенных недостатка: малая скорость работы и проблема объединения трех отдельных сканов в один, с вытекающим отсюда не совмещением цветов.
Решением стало создание True Color CCD, позволяющих воспринимать все три цветовые составляющие цветного изображения за один проход. True Color CCD является стандартом на данный момент и в мире уже никто не выпускает трехпроходные сканеры. Аналогично в свое время прекратили существование черно-белые планшетные сканеры.
Рядовой пользователь может запутаться в разнообразии различных разрешений, которые нам предлагает производитель. Данное понятие можно разделить на две группы:
- Оптическое разрешение
Определяется количеством ячеек в линии матрицы, поделенным на ширину поля сканирования. Обычно разрешение сканера обозначается двумя цифрами: 300х600 ppi, 600х1200 ppi и т.п. Хочется, чтобы читатель обратил внимание, что обозначение ppi (pixels per inch - пикселов на дюйм) более точно по отношению к разрешению сканирования, по отношению к распечатанному на принтере изображению - dpi (dots per inch - точек на дюйм).
- Интерполированное разрешение
Выбирается пользователем и может в несколько раз превышать реальное разрешение сканера. Например, программное разрешение 600 ppi сканера HP ScanJet 5100C можно довести до 1200 ppi. Однако больше - не значит в данном случае лучше. Качественное сканирование получается при разрешении равном оптическому, либо меньшим, но ему кратным. Эту характеристику очень любят производители настольных сканеров, часто включая в название и нанося большими буквами на красочной коробке. Вы можете увидеть 4800, 9600 и т.д.
При покупке сканера следует понимать, что общий подход в компьютерной технике "чем больше, тем лучше" (память, частота процессора и т.д.) в общем случае не относится к сканерам. То есть, конечно, лучше и конечно дороже, но Вам это может, никогда не пригодится! Разрешение, которое необходимо использовать при сканировании, определяется устройством вывода, которое вы используете.
При сканировании изображений необходимо отталкиваться от оптического разрешения сканера. Т.е. если для сканера указано разрешение 300х600 ррi, сканируйте в режиме 300х300 ppi или 150х150 ppi. Файлы с интерполированным разрешением (в данном случае это может быть 600, 1200, 2400 и более ppi) не только велики по объему, но и содержат множество нереальных, программно "придуманных" пикселов, что сказывается на качестве получаемой картинки.
Для вывода на экран один к одному (презентации, Web дизайн) достаточно задать 72 точки на дюйм или 100 точек на дюйм, так как все мониторы выдают либо 72, либо 96 точек на дюйм.
При использовании струйного принтера при выводе цветных изображений достаточно задать разрешение сканера = разрешению принтера/3, так как производители принтеров указывают максимальное разрешение принтеров, при печати в цвете струйные принтеры используют три точки для создания одной точки, получаемой со сканера. То есть и здесь Вам хватит 200 - 250 точек на дюйм.
Тогда в каких случаях нужно большое разрешение? Ответ прост: если требуется увеличивать или растягивать изображение, снятое с оригинала. Подумайте: может быть у Вас никогда и не возникнет такой потребности, а переплачивать придется достаточно много.
Одной из основных характеристик сканера является динамический диапазон. Немножко поясним эту характеристику. Любое изображение имеет оптическую плотность: от 0.0 D (абсолютно белое, прозрачное) до 4,0 (абсолютно черное, непрозрачное). Динамиче-ский диапазон сканера определяется его способностью воспринимать оптическую плотность сканируемого изображения. Если сканер имеет динамический диапазон равный 2,5 D, то он сможет справиться с фотографиями, но будет "пас" при работе с негативами, имеющими оптическую плотность более 3,0 D. Это значит, что сканер не воспримет наиболее темные участки изображения и произведет неполноценное сканирование. Чтобы было понятно, приведу, как пример, советскую цветную фотопленку. Кто имел с ней дело, сравнение поймет отлично. Советская фотопленка выпускалась с низкой глубиной цвета и потому имела большие проблемы с отображением светлых и темных тонов.
Дешевые планшетные сканеры имеют динамический диапазон 2.0 - 2.7D, хорошие 3.0=- 3.3D, новейшие модели 3.6D.
Один из важнейших параметров матрицы - уровень производимого ею шума. Высокий уровень "шумности" крайне отрицательно влияет на качество сканирования, сокращая динамический диапазон и число разрядов с действительно полезными данными. Допускаемый уровень шума CCD-матриц сканеров SOHO-сектора - 3-4mV.
В данной статье автор пытается дать некоторый обзор сканеров с традиционной CCD - технологией. Справедливости ради надо сказать, что на рынке присутствует альтернатива - CIS-технология. Последняя известна достаточно давно, но сканеры с использованием этой технологии появились относительно недавно. В таких сканерах полностью отсутствуют оптика и зеркала, приемный элемент равен по ширине рабочему полю сканирования и представляет собой линейку из нескольких одинаковых матриц. Помимо иных относительно незначительных недостатков этому варианту присущи два принципиальных: слабая фокусировка (оптики-то нет-) и небольшие зазоры между соседними матрицами. Сканированию текста это не мешает, но для работы с полноцветной графикой лучше выбрать сканер, построенный на основе традиционной CCD-технологии.
TWAIN-модуль
Парадоксально, но факт: сканер не является стандартным устройством для Windows. (Можно было бы оспорить данное утверждение, ведь в Windows`98 драйверы для сканеров установлены. Однако мне еще не попадался такой сканер, который бы работал с драйверами "девяностовосьмерки". Может быть, потому, что драйверы написаны для USB, а сканеров с таким интерфейсом на рынке еще мало.) Для взаимодействия графических приложений компьютера и оптико-электронной системы сканера необходима специальная программа, в роли которой выступает TWAIN-модуль. Ничего особо сложного он не представляет, но надо принять во внимание то обстоятельство, что разные версии TWAIN-модуля одного производителя могут вести себя неадекватно по отношению к разным версиям Windows, вплоть до полной их несовместимости. Это легко можно понять, если учесть сходность TWAIN-модуля с обыкновенным драйвером, подлежащим обновлению, например с выходом нового "детища" Билла Гейтса. Собственно, благодаря TWAIN-модулю пользователь способен управлять на экране монитора процессом сканирования. Модули эти как "произведения искусства" конкретных производителей сканеров отличаются различным набором своих функциональных возможностей. В модулях недорогих цветных планшетников, скорее всего, пользователь найдет такие функции, как: окно предварительного просмотра, автоматическое определение области сканирования, возможность выбора разрешения и режима сканирования, регулирование контрастности, яркости и гаммы, фильтр подавления печатного растра и др. Помимо названных, существует масса других, более специфических, функций - их можно встретить в модулях профессиональных сканеров, называть их здесь мы не будем.
Аппаратный интерфейс
Интерфейс влияет на скорость процесса сканирования будучи ответственным за быстроту обмена данными между компьютером и сканером. Сейчас к LPT- и SCSI-сканерам прибавились модели, оснащенные перспективным и шустрым интерфейсом USB. К примеру, существуют три разновидности модели Astra 1220 (производства UMAX): Astra 1220P, подключаемая к порту принтера, Astra 1220U, использующая интерфейс USB, и Astra 1220S=- SCSI-устройство. Наиболее скоростной из них является модель с интерфейсом SCSI, с USB - помедленнее, а с LPT - самая "тихоходная". Вообще соотношение SCSI/USB/LPT считается равным 3/2/1. В то же время следует заметить, что в отдельных случаях скоростные показатели сканеров с тем или иным интерфейсом могут значительно отличаться от ожидаемых. Однако такие моменты лишь подтверждают правило, поэтому разница в цене, существующая между LPT-, USB- и SCSI-сканерами, вполне оправдана.
Тем не менее существует ряд условий, выполнение которых может несколько ускорить работу интерфейсных устройств Вашего сканера.
Известны случаи, когда к существенному замедлению работы сканера приводил конфликт двух SCSI-контроллеров. Если такую проблему не удается решить переназначением ресурсов конфликтующим устройствам, рассмотрите вариант установки сканера в составе SCSI-цепочки на более мощный контроллер. При этом сканер должен быть последним устройством цепочки, его следует терминировать, а SCSI ID выставить в положение, соответствующее требованиям используемого контроллера (допустимые положения: 1...6). Имеющийся опыт использования сканеров Mustek с быстродействующими контроллерами Adaptec 2940 AU и Asus SC-200 PCI показывает, что подключенный таким образом сканер работает быстрее, чем с "родной" SCSI-II картой DTC3181.
Выбор сканера
Перво-наперво хочется, чтобы покупатель имел в виду, что сканер всегда покупается для конкретных работ, и не пытайтесь здесь крутить пальцами перед своими друзьями, показывая им модель, которую вы приобрели, ну с очень крутыми характеристиками - опытный, знающий пользователь может над вами посмеяться. Если вы не представляете, какие работы будете выполнять, то вам, скорее всего, необходим сканер для дома, и ниже мы подберем сканер и для вас.
Работы по сканированию текста
Для этих работ подойдут любые сканеры, так как черно-белый текст способны хорошо отсканировать практически любые из представленных на рынке сканеров - смело выбирайте самый дешевый вариант одного из известных производителей.
Домашние работы
Если вы не ставите перед собой глобальных, крупномасштабных задач и у вас рядом не стоит какой-нибудь "супер-пупер-лазерный цветной" принтер, с "офигительными" характеристиками, с помощью которого вы тихой сапой намереваетесь заняться тем, чем у нас занимается фабрика "Гознак", то вам подойдет серия Scan Express фирмы Mustek, при минимальной цене она даст вам вполне приемлемое качество. Для просмотра изображений на мониторе вам достаточно разрешения сканера 100 точек на дюйм, для распечатывания на принтере с небольшим увеличением, хватит 600 точек на дюйм. Если же вы собираетесь создать огромный домашний фотоархив, то вам стоит обратить внимание на более мощные модели - серия Mustek Paragon, рассчитанная на большие объемы работ, и сканеры Umax Astra с улучшенной цветопередачей, для тех, кто не понаслышке знаком с PhotoShop и может на простом уровне откалибровать свой монитор.
Если вы не знакомы с внутренним устройством компьютера - выбирайте сканеры с подключением к параллельному порту - они немного медленнее, но проще устанавливаются. Если вам посчастливилось, и вы = обладатель компьютера последнего года выпуска с USB-шиной, то сканер на USB v порт для вас окажется более предпочтительным - он быстрее, чем сканер на LPT. Для тех, кто не боится самостоятельно установить SCSI-карточку, сканеры со SCSI-интерфейсом подойдут лучше всего.
Офисные работы
Сканеры для офиса должны быть рассчитаны на большой объем работ и лучше передавать цвета, так как в офисах стоят, как правило, более качественные цветные принтеры. Сканер должен позволять подключать слайд-адаптер, желательно также подключение автоподатчика документов. Для таких работ подходит серия Paragon Mustek, как сканеры начального уровня. Для создания и распечатки собственных красочных листовок и презентаций необходимы сканеры с лучшей цветопередачей - Umax Astra и Agfa Snap-Scan (Сканеры AGFA предоставляют более широкие возможности подготовленному оператору). Наиболее мощный сканер из этого класса - Umax Astra 2400S Plus, рассчитанный на большие объемы работ.
Довольно большую популярность как во всем мире, так и у нас на рынке приобрели сканеры фирмы Hewlett-Packard. Они в большинстве своем стоят в различных офисах нашей страны, имея под собой довольно неплохие межгородские сервисы и мастерские по ремонту и обслуживанию. Наиболее популярными моделями для офисной работы можно считать ScanJet 5200C и ScanJet 6200C
Сканеры для рекламных агентств
Основные задачи для этих сканеров - качественное сканирование небольших объемов слайдов и бумажных оригиналов. Сканер должен обладать высоким разрешением (Для сканирования слайдов с выводом их на печать, форматом распечатанного изображения 10х15 см (формат стандартной фотографии) вам необходимо будет разрешение 1200 точек на дюйм, а для распечатывания слайда на формат А4 - уже 2400 точек на дюйм.), а также хорошим динамическим диапазоном. (Для сканирования фотографий необходим диапазон 2.3D, для слайдов необходим диапазон оптических плотностей больший, чем 2.8-3.0 D, а для негативов больший, чем 3.3 D.) Наиболее дешевые сканеры в этом классе - Agfa Duoscan T1200 с отличным качеством, но невысоким разрешением 600х1200 точек на дюйм, и Mustek Paragon Power Pro с хорошим разрешением 1200х2400 точек на дюйм, но с невысоким динамическим диапазоном, - для фирм, которые не могут позволить себе значительные финансовые затраты. Для более требовательных пользователей подойдут сканеры AGFA Duoscan и Umax PowerLook III, HP ScanJet 6350C с хорошей цветопередачей и динамическим диапазоном (3.4D) и с высоким разрешением (1000х2000 и 1200х2400 соответственно).
Сканирование большого количества слайдов
Для сканирования больших объемов слайдов необходимы сканеры с теми же характеристиками, что и у предыдущей группы, но большего формата - А3. На стекле такого сканера располагаются сразу несколько слайдов, которые сканируются в пакетном режиме. Если вам не нужно большое разрешение сканера, то идеальным выбором для вас в этой группе будет сканер Mirage IIse. Сканер AGFA Duoscan T2000XL с большим разрешением 2000х2000 точек на дюйм подойдет вам в случае если необходимо увеличивать сканированные слайды на формат близкий к А4. Довольно неплохое предложение на рынке имеет для этого типа работ и компания Hewlett-Packard, которая представляет на рынке свою модель - Photo Scanner S20, которая по мнению автора неплохо оптимизирована под работу с 35 мм негативами.
Сканирование слайдов большого формата
Сканирование рентгеновских снимков, материалов дефектоскопии и аэросъемки. Здесь представлены сканеры с невысоким разрешением, но с хорошим качеством цветопередачи и с высоким динамическим диапазоном. Это Mustek Paragon A3 Pro c разрешением 600х1200 и Umax Mirage IIse с разрешением 700х1400 точек на дюйм.
Сканеры для Полиграфии
Для этих задач сканеры должны обладать высочайшими характеристиками, и выбор сканера должен определяться в большей степени ценой, которую вы готовы потратить на него. Наиболее простой сканер в данной категории - AGFA Duoscan T2500 c разрешением 2500 точек на дюйм. Более мощная модель Umax PowerLook 3000 с разрешением 3048х3048. И две модели AGFA А3 формата - AgfaScan 5000 с разрешением 2500х5000 и AgfaScan XY-15 с разрешением 5000х5000 на полном А3+ формате.
Напоследок хочется дать некоторые советы, при покупке данного устройства:
И еще: при транспортировке сканера не забывайте ставить специальную заглушку, в режим закрыто, а то иначе так и будете ездить между сервис-центром и домом.
Вот, кажется, на первый раз и все. Да, и последнее: один мой знакомый накопил дома кучу разного компьютерного железа - видеокарт, процессоров, звуковых карточек, - продал он это и купил себе сканерочек. Уважаемый читатель, загляните к себе в кладовку, может там лежит ваш еще не купленный сканер. Так что думайте, решайте, ищите! Выбор за вами.
|
Итоги:
- Сканер способен нормально, почти без искажений воспринимать плотности прозрачного оригинала до 1.6
- Сканер, внося искажения и «шумы», но всё же способен воспринимать плотности от 1.6 до 2.35
- Сканер слеп за плотностью 2.4 , любую плотность выше этого значения он воспринимает как чёрное.
Что делать?
Давайте посмотрим, что нам предлагает производитель сканера. В Xsane (если быть точным, то в backend"е Sane) есть возможность регулировать яркость с помощью «железа». Т.е. сканер как бы повышает яркость лампы, для того чтобы «пробить» D max=2.4 . На самом деле, никакого повышения яркости лампы не происходит, сканер (а точнее его firmware) обрабатывает получаемые значения, в результате мы должны получить более высокое значение максимальной плотности, которое сканер интерпретирует как чёрное. Итак, будем использовать возможности предоставленные производителем. Устанавливаем значение Brightness в Xsane на максимум, который позволяет «железо». В нашем случае это 3 .
Как и в предыдушем тесте, строим график по полученным результатам (дабы не перегружать читателя информацией, я их не привожу).
Для сравнения была оставлена первая характеристическая кривая (test 1
), новая кривая (Brightness=3
)
обозначена красным цветом цветом (test 2
).
Приступим к сравнительному анализу: сканер как имел ΔD
scanner
=2.4
так и
имеет, на основании чего можно судить о том, что «децибельник» (режим
усиления сигнала) включен всегда, и работает на участке D
test
=1.6
D
test
=2.4
, так как никаких
новых, более высоких значений D
max_test
сканеру различить не удаётся.
Характерная ломаная линия на участке D test =1.6-2.4 стала плавной, что говорит о том, что firmware сканера, при включении опции повышения яркости, преобразует получаемые от матрицы значения более правильно с точки зрения тонопередачи. Но если судить по изображениям, «шумов» от этого меньше не становится, их становится только больше, так как происходит их усиление, или, возможно, «шум» становится более ровным. Скорее всего, верно последнее.
Теперь взглянём на участок от D test =0.0 до D test =0.5 , кривая на этом участке имеет низкое значение гаммы. То есть света будут переданы мягко, и светлее чем они есть на самом деле
Оценим полученный результат в целом: повышение яркости происходит не за счёт эффективного использования плотностей, а за счёт изменения уровня всех плотностей (обратите внимание, каким тоном передаётся значение «чёрного», если в test1 он находится на значении D scanner =1.4 , то в test2 на значении D scanner =1.2 ). Применять эту опцию не имеет смысла. Никакого полезного увеличения яркости мы не получим. «Серое поле» станет светлее; «белое поле» останется таким же, каким и было; «чёрное поле» тоже станет светлее, но никаких новых деталей там не появится. Сканер как «видел» D scanner =2.4 , так и «видит». Зато повыситься уровень «шумов».
Честно говоря,
когда я делал этот тест, то думал, что Epson всё же «сдвинет» кривую вправо,
т.е. мы потеряем детали в светах, но получим в тенях, т.е. D
scanner
не
измениться, но будет работать на другом участке D
test
=(D
max
-D
min
). Возможно, производитель пытался
реализовать эту возможность. На это указывает характеристическая кривая
в диапазоне D
test
0.0-0.5
. Предположу,
что сделано это для того, чтобы не терять детали в светах в случае смещения
кривой вправо. На практике, уменьшился только средний градиент.
Сканирование чёрно-белых негативов.
Попытаемся доказать на практике полученные результаты. Для «чистоты» эксперимента я буду всё время использовать один единственный чёрно-белый негатив. Замечу, что используемый негатив имеет нормальные плотности, а также проявлен до среднего градиента 0.62 , что де-факто является стандартом. В кинолаборатории он печатается на 11-м свету, что является нормой.
Как мы уже выяснили, одной из проблем сканирования как негативов, так и слайдов является наличее «шумов» в изображении. Это явление особенно заметно при сканировании достаточно плотных (тёмных) оригиналов. Связано это с ограниченностью диапазона оптических плотностей ΔD scannner =D max -D min .
Например: сканер «Nikon Coolscan 4000» способен воспроизвести диапазон оптических плотностей 4.2 (так не хочеться никого огорчать... про Epson 1650, я уже выяснил его ΔD =3.0 :-)). Сканеры попроще имеют более скромные показатели.
Максимальный интервал оптических плотностей ч/б негатива 2.5 , ΔD max слайда = 3.0 , цветного маскированного негатива около 2.5 , но из-за наличия маски этот тип негативов обладает большим D min .
Я убеждён, что ΔD scanner =3.0 вполне достаточно для сканирования чего угодно, кроме, пожалуй, рентгеновских снимков. Проблема состоит в том, на каком участке негатива (слайда) находится этот ΔD scanner =3.0 . Попробую объяснить почему.
Обыкновенные сканеры не предназначены для сканирования слайдов и негативов из-за недостаточного количества подсветки. Однако есть хитрость, которая позволит это делать с помощью небольшого количества картона. Соорудив хитрую конструкцию можно перенаправить световой поток и добиться нужного результата.
Если в Вашем архиве завалялись старые негативы, которые хотелось бы перевести в цифровой формат, у Вас есть возможность отсканировать их. Но простое сканирование для этих целей не подойдет. Для того чтобы всё получилось, нужен мощный источник света, который должен находиться за негативом или много функциональный сканер.
Конечно, можно купить специальный сканер для пленок, но если у Вас уже есть обычное планшетное сканирующее устройство, вполне можно обойтись им. Для сканирования пленки или слайда можно использовать обычный картонный отражатель. Он будет захватывать свет, излучаемый сканером и отражать его с обратной стороны слайда. Такой отражатель даст возможность сканировать плену и слайды как обычные документы.
Для изготовления отражателя нам понадобятся следующие материалы:
Лист плотного картона формата A4 со стороной серебряного цвета
Карандаш
Ножницы
Скотч
Линейка
Инструкция
Шаг 1: На листе картона со стороны, где нет серебряного окраса, напечатайте или нарисуйте следующий шаблон.
Шаг 2: Вырежьте шаблон и согните таким образом, чтобы серебряная сторона была обращена вовнутрь.
Шаг 3: Соедините шаблон в треугольник. Он должен напоминать клин. При этом одна сторона останется открытой. Блестящая часть обязательно должна находиться внутри.
Шаг 4: Далее нужно склеить углы отражателя. После высыхания клея устройство готово к использованию.
Приступим к использованию нашего отражателя. На стекло сканера положите пленку или слайд. Сверху поместите отражатель. Чтобы достичь хорошего результата выровняйте одну сторону слайда с центром отражателя. Крышку сканера закрывать не нужно. Можно приступать к сканированию. Если в результате на снимке получится неравномерное освещение, то можно попробовать положить тонкий лист папиросной бумаги между негативом и отражателем. Бумага рассеет световой поток и не даст сканеру захватывать пространство за пленкой.
Добившись удовлетворительного результата, нужно обрезать изображение по контуру слайда, так как сканер сканирует всё стекло, а нам нужен только маленький кадр. Обрезку можно сделать в любом графическом редакторе. Для получения наиболее четкого изображения нужно выполнять сканирование с высоким разрешением. Рекомендуется использовать 1200 DPI.
После сканирования нужно будет провести небольшие фотоманипуляции с изображением. Если Вы сканировали негатив, то придется инвертировать цвета. Это можно выполнить даже в Microsoft Paint, так что тут затруднений возникнуть не должно. Также можно провести небольшую обработку снимка в любом графическом редакторе. Рекомендуется повысить яркость или контрастность.
Если во время сканирования на негатив попала пыль, её можно убрать мягкой кисточкой для объектива или косметической щеточкой. Чтобы удалить пятна или царапины можно воспользоваться инструментом лечащая кисть. Для этого можно использовать бесплатные программы, такие как GIMP или Paint.net. Они доступны для свободной загрузки и их легко найти в интернете.
Этот снимок демонстрирует (слева направо): прямое сканирование, инвертированное сканирование и окончательное изображение после удаления царапин и пыли. Вся работа заняла не более 10 минут.
Даже самое высокое разрешение не сможет дать качественного изображения, если полученные при сканировании цифровые значения неадекватно отражают цвета оригинального изображения. При правильной цветопередаче важную роль играют две характеристики сканера.
Во-первых, это – глубина цвета , т.е. число разрядов, используемых для кодирования цвета каждого оцифрованного пиксела.
Во-вторых, это – динамический диапазон , т.е. диапазон оттенков в оригинале, которые может различить сканер, от абсолютно прозрачного до полностью непрозрачного.
Про глубину цвета
Значительная часть современного программного обеспечения, поставляемого в комплекте со сканером, создает файл с 24-разрядным цветом. Однако внутреннее аналого-цифровое преобразование сканера может задавать значения цветов с количеством разрядов 30, 36 и даже больше. Такая реализация принята потому, что 16 миллионов цветов, доступных при 24 разрядах на пиксел (по 8 разрядов на каждый из основных цветов – красный, зеленый и синий), могут распределяться в изображении неравномерно. Чаще всего теряются оттенки в тенях и на самых светлых участках.
Нельзя забывать, что для любого полупроводникового прибора характерным является наличие шума – исключением не являются и светочувствительные элементы (ПЗС и КДИ). Определенную погрешность в аналоговый сигнал вносят и цепи аналого-цифрового преобразователя.
При очень высокой разрядности, а значит и точности, аналого-цифрового преобразования, достаточно легко «выловить» сигналы, очень похожие на шум. Аппаратные схемы и программные модули могут эту информацию, похожую на шум, просто-напросто, отбросить (отфильтровать). При этом остается достаточно широкий диапазон величин для обработки и сохранения в окончательном 24-разрядном файле. Программными средствами сканеров определяются те 24 бита из, например, 30, которые соответствуют лучшему воспроизведению света и теней. Таким образом, повышение разрядности аналого-цифрового преобразования приводит к «вытягиванию» на выходе сканера глубины цвета до полноценных 24-х бит.
К сожалению, по характеристике цветовой глубины нельзя судить о том, действительно ли все эти биты содержат визуально важную информацию. Значительную роль в качестве конечного изображения играют чувствительность сенсоров и качество аналого-цифровой цепи, а также еще и некоторые другие факторы. Однако, в среднем, можно считать, что чем больше разрядность отсканированного изображения, тем выше качество картинки, хотя по многим заверениям человеческий глаз не «рассчитан» на глубину цвета более 24 бит.
Про динамический диапазон
Эта характеристика крайне редко указывается для сканеров, относящихся к низшему классу, но она очень важна для профессиональной работы с изображениями, и, в первую очередь, при работе с пленками. С характеристикой динамического диапазона неразрывно связана оптическая плотность.
Оптическая плотность - это характеристика оригинала. Вычисляется она как десятичный логарифм отношения света падающего на оригинал к свету отраженному от оригинала (для непрозрачных оригиналов) или прошедшему через оригинал (для слайдов и негативов). Минимально возможное значение оптической плотности 0.0 D – это идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D соответствует предельно черному (непрозрачному) оригиналу. Применительно к сканеру его диапазон оптических плотностей характеризует способность сканера различить близлежащие оттенки (это особенно критично в тенях оригинала). Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от "полной темноты". Все оттенки оригинала "темнее" этой границы сканер не сможет различить. На практике это означает, что "офисный" сканер может потерять все детали, как в тёмных, так и светлых участках даже обычной фотографии, не говоря уже о сканировании слайда и тем более негатива.
Так, например, если сканер имеет динамический диапазон равный 2,5 D , то он сможет адекватно оцифровывать фотографии, но не сможет работать с негативами, имеющими оптическую плотность более 3,0 D , т.е. что сканер не воспримет наиболее темные участки изображения и произведет неполноценное сканирование.
Типичная пленка имеет минимальную плотность около 0,3 (50% прозрачности) и максимальную плотность до 3,3 (99,5% непрозрачности): диапазон составляет около 3,0 , хотя диапазон некоторых слайдов достигает значения 3,6. Если слайд имеет максимальную плотность (Dmax ) 3,3 , а сканер оперирует значениями только до 3,0, то детали цветов плотностью выше 3,0 , скорее всего, окажутся черными.
Обычная цветная фотография и печатная продукция имеют динамический диапазон - до 2.5D. Негативы и рентгеновские снимки - 3.0-3.6D.
Недорогие планшетные сканеры имеют динамический диапазон 2.0-2.7D , хорошие 36-битные 3.0-3.3D , новейшие модели - 3.6D . Диапазон оптических плотностей сканера определяется, в первую очередь, качеством, типом и разрядностью АЦП, ПЗС-матрицы и алгоритмом работы контроллера сканера, т.е. встроенным программным обеспечением сканера. Математический предел динамического диапазона для сканера с 30-битным АЦП - 3.0D , а для 36-битного сканера - 3.6D (десятичный логарифм от числа возможных градаций для каждого цвета, которое равно 2 в степени количества разрядов на один цвет).
Стоит понимать, что невозможно с приемлемым качеством отсканировать негатив с помощью обычного 30-разрядного планшетного сканера, даже если к нему и продаётся слайд-модуль. Даже имеющий лучшее в своем классе значение реального динамического диапазона 30-битный сканер позволяет терпимо сканировать цветные слайды - но не надо рассчитывать на приемлемые результаты с художественными чёрно-белыми негативами, снятыми профессиональным фотографом. Для негативов нужен сканер другого класса.
Сравнивать характеристики диапазонов плотностей следует с осторожностью. Не существует стандартных процедур измерения и записи диапазона плотностей. Некоторые производители могут выполнять тесты для измерения реального, практического диапазона. Другие приводят только теоретические пределы для своих сканеров. Нельзя принимать решение о выборе той Ии иной модели только на основе заявленных характеристик – лучше выполнить несколько пробных сканирований.
Следует заметить, что слайд-сканеры с диапазоном плотностей выше 3,4 стоят более 10 000 долларов. Это конечно дорого, но планшетные сканеры со сравнимым диапазоном плотностей, такие, как SelectScan Plus компании Agfa, Topaz компании Linotype-Hell и Smart 340 компании Scitex, стоят более 30 000 долл.
За качество всегда приходится платить немалую цену.
