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扫描仪 是一种高精度的光电一体化的高科技产品,它是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具,是继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备。人们通常将扫描仪用于计算机图像的输入,而图像这种信息形式是一种信息量最大的形式。从最直接的图片、照片、胶片到各类图纸图形以及各类文稿资料都可以用扫描仪输入到计算机中,进而实现对这些图像形式的信息的处理、管理、使用、存贮、输出等。
扫描仪类型 根据扫描介质和用途的不同,大体上分为:平板式扫描仪、名片扫描仪、底片扫描仪、馈纸式扫描仪、文件扫描仪。除此之外还可以分为手持式扫描仪、鼓式扫描仪、笔式扫描仪、实物扫描仪和3D扫描仪。
工作原理 扫描仪主要由光学部分、机械传动部分和转换电路部分等三部分组成。扫描仪工作时,首先由光源将光线照在欲输入的图稿上,产生表示图像特征的反射光(反射稿)或透射光(透射稿)。光学系统采集这些光线,将其聚焦在感光器件上,由感光器件将光信号转换为电信号,然后由电路部分对这些信号进行A/D(Analog/Digital)转换及处理,产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动,将图稿全部扫描一遍,一幅完整的图像就输入到计算机中去了。
感光器件 是扫描仪的核心部分,主要任务是完成光电转换。目前的感光器件有四种:电荷藕合元件CCD、接触式感光器件CIS、光电倍增管PMT和互补金属氧化物导体CMOS。其中,光电倍增管的生产成本最高且扫描速度很慢,一张图往往需要几十分钟的时间,所以光电倍增管只用在最专业的鼓式扫描仪上。而CCD和CIS的生产成本相对较低,扫描速度相对较快,扫描效果能满足大部分工作的需要,所以CCD或CIS的扫描仪已成为许多家用、办公和SOHO一族的选择。作为生产成本最低的CMOS器件,由于其扫描成像质量的限制,容易出现杂点,所以目前只使用在名片扫描仪上。
CCD Charge Couple Device的缩写,称为电荷耦合器件,它是利用微电子技术制成的表面光电器件,可以实现光电转换功能。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛,只不过摄像机中使用的是点阵CCD,即包括x、y两个方向用于摄取平面图像,而扫描仪中使用的是线性CCD,它只有x一个方向,y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。
CIS 接触式感光元件,它与CCD技术几乎是同时出现的。CIS一般使用制造光敏电阻的硫化镉为原料,所以很容易形成一长条阵列,而且成本也只有CCD的1/3。但由于其自身物理特性的原因,CIS各感光单元间的干扰稍大,而且只能贴近稿件扫描。
最大幅面 指的是扫描仪最大的扫描尺寸范围,这个范围取决于扫描仪的内部机构设计和扫描仪的外部物理尺寸。以平台式扫描仪为例(扫描幅面与扫描仪的外形尺寸相差不大),A4幅面是最常见的一种,扫描原稿的原始输入尺寸最大可以是A4(21cm×29.7cm)大小。当然,在扫描范围文本框(直接输入尺寸数字或用鼠标调整)中可以自行设定扫描区域的大小。
最大分辨率又叫做插值分辨率,它是在相邻像素之间求出颜色或者灰度的平均值从而增加像素数的办法。内插算法增加了像素数,但不能增添真正的图像细节。比如我们扫描一朵花,如果增大光学分辨率,则可能将花瓣上的脉络都看得清楚;而如果只是增大插值分辨率,则只是将已经看清楚的部分放大一些而已,无法对细节部分进行更进一步的表现。
景深 就是对远近不同物体的表现能力。一般来讲,如果我们扫描的物体不是平面的,那么必然有些部分离扫描仪工作台近一些,另一些要远一些,景深好的扫描仪,可以将远近不同的物体真实还原,其色彩和亮度等都不会有大的改变。一般说来,CCD的景深要比CIS好。
色彩位数 表示扫描仪在采样时,它捕捉的每个象素上检测出的最大颜色或灰阶级。从理论上说,色彩位数增加,可以捕捉到的细节数量增加,密度范围增加。但是由于采用的CCD品质不同,信噪比不同,故此不能一概论之。但对于专业扫描仪来讲,应该有对应关系,36位的扫描仪应该有3.4D的密度范围,42位的扫描仪应该有3.7D的密度范围,不然不是真正的色彩位数。
密度范围 也称动态范围,表示对透明原稿的光阻能力或对反射原稿的光吸收能力。扫描仪用动态范围描述设备再现色调细微变化的能力,表示扫描仪能够探测到的最淡颜色(DMIN)和最深颜色(DMAX)之间的差值。
OCR 是字符识别软件的简称,它是英文Optical Character Recognition的缩写,原意是光学字符识别。它的功能是通过扫描仪等光学输入设备读取印刷品上的文字图像信息,利用模式识别的算法,分析文字的形态特征从而判别不同的字符。中文OCR一般只适合于识别印刷体汉字。使用扫描仪加OCR可以部分地代替键盘输入汉字的功能,是省力快捷的文字输入方法。
预扫时间就是扫描仪对所有的扫描面积进行一次快速扫描所需的时间。扫描仪从打开到进行正式扫描,有一段光源预热时间,如果是进行长时间连续扫描作业,这段预热时间似乎可以接受或者忽略不记。但是如果并不是连续作业,那么在每次扫描之前都要进行光源预热,不仅浪费了大量时间,而且对扫描仪的使用寿命也是一个极大的挑战。
扫描介质 为扫描仪所能扫描的介质类型,一般扫描仪可以处理的介质为照片、印刷品、文稿、正负底片、幻灯片和3D实物等。
光源 指的是扫描仪机身内部的灯管,与步进电机自成一体,随步进电机一起运动。对扫描仪而言,光源是非常重要的,因为CCD上所感受的光线,全部来自于扫描仪自身的灯管。光源不纯或偏色,会直接影响到扫描结果。在正午的时候,我们用肉眼去看一张白纸,看到的是白色,但黄昏的时候,在金黄色阳光的作用下,同样的一张白纸会呈现出金黄色。光源变了,我们看到的结果自然不同。
扫描仪类型 根据扫描介质和用途的不同,大体上分为:平板式扫描仪、名片扫描仪、底片扫描仪、馈纸式扫描仪、文件扫描仪。除此之外还可以分为手持式扫描仪、鼓式扫描仪、笔式扫描仪、实物扫描仪和3D扫描仪。
工作原理 扫描仪主要由光学部分、机械传动部分和转换电路部分等三部分组成。扫描仪工作时,首先由光源将光线照在欲输入的图稿上,产生表示图像特征的反射光(反射稿)或透射光(透射稿)。光学系统采集这些光线,将其聚焦在感光器件上,由感光器件将光信号转换为电信号,然后由电路部分对这些信号进行A/D(Analog/Digital)转换及处理,产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动,将图稿全部扫描一遍,一幅完整的图像就输入到计算机中去了。
感光器件 是扫描仪的核心部分,主要任务是完成光电转换。目前的感光器件有四种:电荷藕合元件CCD、接触式感光器件CIS、光电倍增管PMT和互补金属氧化物导体CMOS。其中,光电倍增管的生产成本最高且扫描速度很慢,一张图往往需要几十分钟的时间,所以光电倍增管只用在最专业的鼓式扫描仪上。而CCD和CIS的生产成本相对较低,扫描速度相对较快,扫描效果能满足大部分工作的需要,所以CCD或CIS的扫描仪已成为许多家用、办公和SOHO一族的选择。作为生产成本最低的CMOS器件,由于其扫描成像质量的限制,容易出现杂点,所以目前只使用在名片扫描仪上。
CCD Charge Couple Device的缩写,称为电荷耦合器件,它是利用微电子技术制成的表面光电器件,可以实现光电转换功能。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛,只不过摄像机中使用的是点阵CCD,即包括x、y两个方向用于摄取平面图像,而扫描仪中使用的是线性CCD,它只有x一个方向,y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。
CIS 接触式感光元件,它与CCD技术几乎是同时出现的。CIS一般使用制造光敏电阻的硫化镉为原料,所以很容易形成一长条阵列,而且成本也只有CCD的1/3。但由于其自身物理特性的原因,CIS各感光单元间的干扰稍大,而且只能贴近稿件扫描。
最大幅面 指的是扫描仪最大的扫描尺寸范围,这个范围取决于扫描仪的内部机构设计和扫描仪的外部物理尺寸。以平台式扫描仪为例(扫描幅面与扫描仪的外形尺寸相差不大),A4幅面是最常见的一种,扫描原稿的原始输入尺寸最大可以是A4(21cm×29.7cm)大小。当然,在扫描范围文本框(直接输入尺寸数字或用鼠标调整)中可以自行设定扫描区域的大小。
最大分辨率又叫做插值分辨率,它是在相邻像素之间求出颜色或者灰度的平均值从而增加像素数的办法。内插算法增加了像素数,但不能增添真正的图像细节。比如我们扫描一朵花,如果增大光学分辨率,则可能将花瓣上的脉络都看得清楚;而如果只是增大插值分辨率,则只是将已经看清楚的部分放大一些而已,无法对细节部分进行更进一步的表现。
景深 就是对远近不同物体的表现能力。一般来讲,如果我们扫描的物体不是平面的,那么必然有些部分离扫描仪工作台近一些,另一些要远一些,景深好的扫描仪,可以将远近不同的物体真实还原,其色彩和亮度等都不会有大的改变。一般说来,CCD的景深要比CIS好。
色彩位数 表示扫描仪在采样时,它捕捉的每个象素上检测出的最大颜色或灰阶级。从理论上说,色彩位数增加,可以捕捉到的细节数量增加,密度范围增加。但是由于采用的CCD品质不同,信噪比不同,故此不能一概论之。但对于专业扫描仪来讲,应该有对应关系,36位的扫描仪应该有3.4D的密度范围,42位的扫描仪应该有3.7D的密度范围,不然不是真正的色彩位数。
密度范围 也称动态范围,表示对透明原稿的光阻能力或对反射原稿的光吸收能力。扫描仪用动态范围描述设备再现色调细微变化的能力,表示扫描仪能够探测到的最淡颜色(DMIN)和最深颜色(DMAX)之间的差值。
OCR 是字符识别软件的简称,它是英文Optical Character Recognition的缩写,原意是光学字符识别。它的功能是通过扫描仪等光学输入设备读取印刷品上的文字图像信息,利用模式识别的算法,分析文字的形态特征从而判别不同的字符。中文OCR一般只适合于识别印刷体汉字。使用扫描仪加OCR可以部分地代替键盘输入汉字的功能,是省力快捷的文字输入方法。
预扫时间就是扫描仪对所有的扫描面积进行一次快速扫描所需的时间。扫描仪从打开到进行正式扫描,有一段光源预热时间,如果是进行长时间连续扫描作业,这段预热时间似乎可以接受或者忽略不记。但是如果并不是连续作业,那么在每次扫描之前都要进行光源预热,不仅浪费了大量时间,而且对扫描仪的使用寿命也是一个极大的挑战。
扫描介质 为扫描仪所能扫描的介质类型,一般扫描仪可以处理的介质为照片、印刷品、文稿、正负底片、幻灯片和3D实物等。
光源 指的是扫描仪机身内部的灯管,与步进电机自成一体,随步进电机一起运动。对扫描仪而言,光源是非常重要的,因为CCD上所感受的光线,全部来自于扫描仪自身的灯管。光源不纯或偏色,会直接影响到扫描结果。在正午的时候,我们用肉眼去看一张白纸,看到的是白色,但黄昏的时候,在金黄色阳光的作用下,同样的一张白纸会呈现出金黄色。光源变了,我们看到的结果自然不同。